金剛石微粉之粒度分級

       金剛石微粉在完成球磨破（pò）碎（suì）、整形加（jiā）工及粗提純工藝後，還有一道很重要的工序，就是對產品進行粒度分級處理，主（zhǔ）要目的是要求（qiú）粒度（dù）分（fèn）布盡量集（jí）中和完全杜（dù）絕（jué）超尺寸顆粒。由於金（jīn）剛石微粉顆粒太細（xì），傳統的篩網分級無法實現**的分級，選用科學、高效、精密的分級（jí）方法尤（yóu）其重要。

       隨（suí）著金剛石微粉應用領域的不斷擴大、市場對金剛石微粉的各項品質要求逐步（bù）提高（gāo），現階段金剛石微粉企業常用的分（fèn）級方法主要有：自然沉降法、離心法、溢流法、篩（shāi）分法、水（shuǐ）力旋流法等。

       自然沉降分級（jí）和離心（xīn）分級

       金剛（gāng）石顆粒在相同比重下，粒徑（jìng）不同在水中具有不同的沉降速率，自然沉降（jiàng）法就是根（gēn）據這一原理，控製沉降高度和（hé）沉降時間（jiān）對粒徑進行（háng）分級。顆粒在液體中受到三種力的作用，即顆粒固有質量所（suǒ）產生的重力、液體的浮力和介質對顆粒的阻力。顆粒沉降速（sù）度（dù）與（yǔ）顆粒和介質的接觸麵積、液體的粘度（dù）、顆粒在介質中運（yùn）動受（shòu）到（dào）的摩擦阻力等因素有關。

       離心分級跟自（zì）然沉降分級原理相同，區別在於離（lí）心法是借助離心機產生（shēng）的離心力代（dài）替重力對金（jīn）剛石微粉產品（pǐn）進行分級。

       對較粗顆粒而言，由於顆粒較（jiào）重，沉降時間短，采（cǎi）用自然沉降法（fǎ）可以使粒徑相近的顆粒沉降距離拉長，有利於對相近規（guī）格金剛石微粉產品的（de）精細分級。但對較細顆粒，由於顆粒自重很小，在重力場中自由沉降的速（sù）度很（hěn）慢，再（zài）使（shǐ）用自然沉降的方法將大大延長生產周期，占用大量的分級容器和場地，超細顆（kē）粒甚至（zhì）由於布朗運動和顆粒間的幹涉（shè）沉降作用無法進行有效分級。而（ér）在離心力場中，向（xiàng）心加速度遠遠超過重力（lì）加速度，使微粉顆粒運動（dòng）的速度大（dà）大提高，從而加快了分級（jí）速度。因此，很多金剛石微粉生產企（qǐ）業都（dōu）是采用自然沉（chén）降法和離心法相結（jié）合（hé）的方式生產由細到粗的全規（guī）格微（wēi）粉。

       自然沉降法分級是*基本的金剛石微粉生產方法，工藝簡單，產品質量比較穩（wěn）定。但其存在占用人工多、較細粒度的產品生產周期較長的缺點。離心法對（duì）較細粒度產品分級效率大大高於自然沉降法，但設備（bèi）投資大，對人員操作要求較高。

       影響自然沉降法和離（lí）心法（fǎ）分（fèn）級的主要因素是（shì）顆粒形狀、分散（sàn）劑選擇和（hé）用量、粉漿濃度、溫度以及實際操作中（zhōng）的分級時（shí）間、沉降高度、離心機轉速等。其（qí）中自然沉降法受顆（kē）粒形狀、溫度的影響（xiǎng）*為明顯，而離心法受分散劑選擇和用（yòng）量、離（lí）心機（jī）轉（zhuǎn）速和時間的影響*為明顯。

       一般國內*常用的分級方法是（shì）自然沉降（jiàng）法與（yǔ）離心法相結合的金剛石微粉分級方法。該方法的生產效（xiào）率高、質量好。

       溢流法（fǎ）分級

       溢流法可以理（lǐ）解為反向的沉降（jiàng）分級（jí）方法。在一（yī）個溢流分級容器內，水從底部進入容器的下部錐體，隨（suí）著分級容器橫截麵的逐漸擴大，流體的上升速度逐漸減慢並*終在上部柱狀筒體內穩定下來（lái）。顆粒逆著上（shàng）升的水流沉降，在（zài）流速穩定時，一定粒度（dù）尺寸（cùn）的顆粒由（yóu）於受重力和（hé）水流的（de）反向推（tuī）升力的共同作用，當所受（shòu）二力達到平衡時，顆粒會處於既不上升（shēng）也（yě）不下沉的懸浮狀態。過細的（de）顆粒會隨著水流溢出分（fèn）級容器，過粗的顆粒在沉入下（xià）部錐體部分時由於流體速度變大，也會按照（zhào）粒（lì）度的不同而在不（bú）同的高度懸浮。通過調整流（liú）量，即可得到相應粒度的產品（pǐn）。

       溢流法（fǎ）分級（jí）生產周（zhōu）期比較長（zhǎng），生產過（guò）程中消耗水量大，但（dàn）相對其它分級方法，具有分級精度較高，人工占用較少的特（tè）點。

       微粉顆粒形狀和流量控製（zhì）是影響溢流法分級技術的關鍵因素。顆粒形狀差，會因（yīn）為顆粒在流體（tǐ）體係內的不規則運動而影響（xiǎng）產品粒（lì）度指標；同時因為溢流法分級是在一個動態平（píng）衡的體係內完成的，流量控製不穩定，會直接導致粗細顆粒層間的互相混合，無法實現準確的產品分級。

       水（shuǐ）力旋流法分級

       水力旋流法是利（lì）用離心沉降原理，通（tōng）過料漿在水力旋流器內的高（gāo）速旋轉，加速粗、細（xì）顆（kē）粒的（de）分離。作為一種成熟技術，該工藝廣泛用於（yú）多種領域的粗分級和產品脫水。其主要特點為速度快、操作簡便、重複性好、可連續投（tóu）料，除2微米以細的過細顆粒外對全係列金剛石微（wēi）粉的分級都有效。但也存在分級精度差的缺點。作為一種粗（cū）分級的方（fāng）法，與（yǔ）後（hòu）期的自然（rán）沉降法和離心法相結合可（kě）以極大地提高生產效率。

       由於各（gè）種方法均有其固有特點，實際生產中，可（kě）以根據（jù）自（zì）身的實際情況靈活選用，既可以采用一種方法對金剛石（shí）微（wēi）粉產（chǎn）品進（jìn）行分級，也可以（yǐ）采用兩種（zhǒng）甚（shèn）至更多方法相結合對產品進行分級。