概論
廣義的分級是利用顆粒粒徑、密度、顏色、形狀、化學成分、放射性等特性的不同而把顆粒分為不同的幾個部分。狹義的分級是根據不同粒徑顆粒在介質(通常采用空氣和水)中受到離心力、重力、慣性力等的作用，產生不同的運動軌跡，從而實現不同粒徑顆粒的分級。
1.水力分級概述及創新
1.1水力分級原理
礦物分級是要根據顆粒在介質中沉降速度不同，而將寬級別群分成兩個或多個粒度相近的窄級別的過程。水力分級是利用顆粒在設備中向下沉降，而水逆著礦物顆粒沉降方向向上動，使礦物顆粒依照干擾沉降速度之差，或向上運動，或向下沉降。
1.2水力分級機結構及工作原理。
該設備主要由筒體、溢流槽、給礦器、紊流板及穩壓水箱組成，裝有測壓模頭和可自控操作的底閥，并配有電動自控系統(見圖1)
 工作原理：當設備上部給入礦漿，并保持一定上升水流速度時不同粒度和重量顆粒按其一定的干擾沉降速度運動，粒群按粒度或重量差分層，粗的或重的顆粒向下沉降，細的或輕的顆粒懸浮到上層，整個體系容積濃度由上到下愈來愈高。當連續地給入礦漿時，由于①該體系下部粗的或重的顆粒不斷增加，體積濃度增大；②顆粒群懸浮高度增加，體系下部壓強相應增加。此時插入體系下部的測壓模頭連續地測量出該部位的壓強，并反饋到控制系統與設定值比較，從而操縱設備底部的排礦閥門開度，不斷排出沉砂。而懸浮在體系上部的細的或輕的顆粒則不斷地從設備溢流口流出，達到分級的目的。
1.3 水力分級機技術創新
（1）控制系統的改進
原有的氣動控制系統占地面積大(需單獨配置空壓機房)、噪音污染嚴重、氣動模頭笨重且檢修復雜、輸氣管線很難嚴格保證不泄露，為克服此一系列的問題，改進為電動控制系統，該控制系統得到企業一致認可。
(2)紊流板的改進建議。
水力分級機對上升水流的穩定性、均勻性均有嚴格的要求，因此專門設計有穩壓水箱，及紊流板，紊流板上均勻分布諸多圓孔，孔徑一般為5～8mm。在紊流板的上升水孔上裝配特種橡膠噴嘴，該裝置設計為順向流通、逆向閉合結構形式，采用的材質為耐磨橡膠，通過生產實踐證明，可以有效地控制漏砂及上升水孔的磨損，從而保證了分級機的分級效果持續良好。
（3） 進料器、筒體改造。
進料器，設計為旋流進料方式，同時配合分料裝置，使得給入的礦漿充分分散，均勻給入設備的紊流層，以提高分級效果，設備筒體的長徑比可加大，以拉長分選空間，使粗細顆粒充分分離，以利于粗粒下沉，細粒上浮，避免分選不充分，出現粗含細、細帶粗現象等。
2 旋風分級概述及創新
2.1 旋風分級概述
利用顆粒在氣流產生的自由渦或準自由渦離心力場中所受到的離心力與空氣曳力作用，離心沉降分離。其構造比較簡單，適于比較細的顆粒分級(5—50 ttm)，不適于高濃度、精密分級。旋風分離器具有無運動部件、工作穩定可靠、造價低、維修方便等優點，在粉體工業領域應用廣泛。因此開發高性能的旋風式分級機具有重要意義。
2.2 典型分級機及工作原理
日本NPK公司研制的DS型無動件分級機是一種無轉子的半自由渦式分級機(見圖1) 。含有微細顆粒的兩相流在負壓的作用下旋轉進入分級機，經上部筒體壁旋轉分離后，部分空氣和微粉通過
插入管離開分級機；剩余部分需要進一步分級的物料通過中心錐體進入分級區，經離心力的作用被分成粗粉和細粉。“二次氣”經葉片圓周(角度可調)進入分級室，使顆粒充分分散，提高分級效率。粗粉經環形通道進入卸料倉，細粉從中心錐體下部排出。
 2.3 分級設備改進
2.3.1 增加內構建
（1）增加分散裝置: 在筒體人口處安裝一類似于文丘里管的縮放管，當流體通道面積在收縮段(或擴大段)突然變窄(或變寬)時，流率增大(或減小)，使顆粒濃度增大(或減小)，增加顆粒相互碰撞的機會，促使顆粒加劇分散或團聚顆粒分解，使進入分散室中的團聚顆粒幾乎不存在。
（2）增加篩分裝置：在錐體內設有同軸帶篩孔的內錐殼，內外錐殼間形成環室，從環室上部的環縫進“二次氣”以清洗粗顆粒中的細顆粒及孔壁上的細顆粒。環室底部排出細顆粒，內錐底部排出粗顆粒。
（3）增加粒徑調節裝置：在上部排氣管口設上下可調的雙錐體(或磨輪)，調節排氣管與雙錐體(或磨輪)間的縫隙，從而調節排氣量，以獲得可調的分級點。
（4） 增加導流裝置：在排氣管外部設倒錐形的導流件以減弱其周圍的氣流湍流，從而提高分級機的效率。
2.3.2 各類分級機的組合
（1）射流分級機和旋風式分級機的結合：利用了Coanda效應和離心力場的篩分理論，湯義武設計了新型旋流分級機，上部設康達(Coanda)圓塊，下部設旋風分離器。含有粉體顆粒的高速氣流進入分級機后，受弧形器壁引導和限制，發生偏轉，沿壁面運動，產生附壁現象；粗粉遠離康達(Coanda)圓，從其出口排出。底部中粉出口向上通二次風對粗顆粒進行“清洗”，以除去粗顆粒中的細顆粒；頂部排出細顆粒氣流。將射流式分級機與旋風分離器組合成一體，可生產三種粒徑范圍的產品。
（2）渦輪式分級機和旋風式分級機的結合。
2.3.3 分級系統創新
蔡安江等設計了一種超細粉碎旋風分級系統，其工作原理是：物料依次經振動提升機、振動給料機和振動磨機，粉磨至一定顆粒細度；先經重力沉降室預分級(分離粗大顆粒)，再經同級并聯、三級串聯旋風分離器進一步分級；最后由袋式收集器捕獲。該系統能對物料進行高效率、高精度分級，滿足了超細粉加工生產的要求。
3 新型復頻篩概述
3.1 復頻篩結構
圖1 所示為復頻篩結構原理圖。機架內水平設有電動機、支撐、低頻慣性激振器, 篩箱通過支撐、矩形剪切橡膠彈簧與機架彈性連接, 電動機通過主動皮帶輪、三角皮帶、從動皮帶輪帶動單軸慣性激振器旋轉, 單軸慣性激振器采用外置式偏心結構, 機架兩側各布置一組激振器, 每組激振器2 套軸承, 中間軸由撓性盤將2 組激振器連接在一起, 形成一個整體的慣性激振器。
3.2 工作原理
電動機通過三角皮帶使激振器主軸回轉, 主軸上的偏心塊回轉運動產生的慣性力使篩箱沿傾斜方向相對振動, 并使物料向前運動。
 一個為50 Hz 的高頻電磁激振器通過一個彈性系統直接激振篩網，來加大篩面的振動強度，加大篩面的自清洗能力，防止篩孔堵塞， 以利于細粒物料的分級、脫水、脫泥、脫介。另一個為25 Hz 的低頻近直線振動來激振篩箱，以加大物料的輸送速度，克服單純的振網篩必須加大篩箱傾角來提高物料的輸送速度，從而避免篩機安裝角度較大的缺點。這樣篩網一方面受到垂直于篩面的50 Hz 的激振，另一方面篩面整體又參與了隨篩箱一起的振動，從而實現篩面的復合振動， 達到既提高篩面的透篩能力又提高物料在篩面上的輸送速度2 個目的。
該裝置可以回收細至200 目( 0.074 mm) 的微細粒物料。最大處理能力折合干量5~10 t具有投資小，占地少， 能耗省，連續作業， 處理量大，無需絮凝劑，易于操作維護的優點， 廣泛應用于金屬礦、非金屬礦、能源礦產和工業廢水處理的細粒物料的脫水和回收。
4 靜電分級研究實驗
4．1 分級實驗概述
為了達到對粉體的精確分級，以滿足制備粉體過程中越來越嚴格的粒度控制要求，采用靜電分級的方法，即給顆粒帶上靜電，并使其在靜電場中根據顆粒帶電的不同而分級。
4.2 實驗裝置及實驗原理
靜電分級實驗裝置示意圖 給料系統由給料漏斗和振動器組成，給料漏斗的出口大小可根據出粉情況調節。 由于出口很小，裝入漏斗的粉體在實驗中必須通過振打抖動才會落入荷電區，荷電區呈圓筒形，可調高壓電源的負極與導電的金屬絲相連，螺旋環繞在圓筒上，在金屬絲上分布著金屬探針，其一端與金屬絲相連位于圓筒的外表面，另一端插入圓筒，處于圓筒內部。
當接通電源時，金屬絲上的探針會尖端放電，產生電場，由于探針在各個方向分布，可使進入荷電區的粉體顆粒在各個方向上都能荷電，荷電粉體從荷電區底部的漏斗出口進入分級區，分級區為長方體，其中有2 個相對的豎直面為金屬鐵網，分別與直流穩壓電源的正負極相連，形成靜電場. 電壓和極板間距離在一定范圍內可調(即電場大小可調)。 粉體顆粒荷電后，從靠近負極板的一方進入分級區，在電場力、重力和空氣阻力的作用下按各自的軌跡運動，由于不同粒徑粉體的運動軌跡不同，運動中的顆粒將按粒徑分級， 顆粒收集的位置視粉體在分級區內的運動軌跡而定，可在分級區底部設置豎向擋板，形成收集槽?？筛鶕枰_定擋板數，將顆粒收集區劃分成若干區域，得到不同粒度范圍的分級產品.
5.液壓法分級（銅超細粉體）
5.1 概述
超細粉體與普通粉體相比，比表面積和表面能很大，極易團聚，尤其對工業規模的分級影響很大。本工作采用液壓法，研究微米和納米級銅粉的分級原理和工藝，以期得到適合工業規模分級的新方法。
5.1 分級裝置及工作原理
工作原理：：把所制得的超細銅粉用長頸漏斗放入U型管1處底部，在U型管2處加壓(即通過調節左右兩側的液面差)，用流體的壓力(能量)使一部分粒徑較小的銅粒子懸浮，而后隨水流上升而溢出，粒徑較大的銅粒子慢慢地沉入底部。從左側溢水口每隔5 min取樣一次，進行粒徑分布測試。
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