祁 超，张晓民，李亚航，陈天星，王 欣

(1.西安建筑科技大学 资源工程学院，陕西 西安 710055；2.甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司，甘肃 嘉峪关 735100)

0 引言

粉煤灰又称飞灰，是燃煤电厂煤粉经高温燃烧后从烟道气体中经收尘装置收集的一种类似火山灰质的细灰，是一种复杂的细分散相固体废弃物[1]。粉煤灰外观呈灰白色，由空心微珠、磁珠、碳颗粒和不规则铝硅酸盐等颗粒构成。粉煤灰中各种颗粒密度差异较大，范围在0.4～4.0 g/cm3；粒径主要分布在0.5～300 μm，平均粒径10～30 μm[2-3]。粉煤灰主要化学成分为Al2O3、SiO2、CaO、Fe2O3等，并含有未燃尽的碳和其他微量元素[4]。

目前，粉煤灰的分级有干法分级和湿法分级，采用的设备有：根据颗粒尺寸分级的机械振动筛[5]，根据重力沉降分级的流幕式气力分级机、返流分级机和微米分离器[6-7]，根据推力和重力共同作用分级的摇床[8]，根据离心力分级的涡轮分级机[9]、水力旋流器等[10]。例如：单雪媛[5]采用机械振动筛将粉煤灰筛分成+200、-200+240、-240+260、-260目等粒级；周晓君等[6]采用流幕式气力分级机对粉煤灰分级，将粉煤灰分成50～70、70～100、100～150、150～250、250 μm以上等粒级；张玉龙等[10]采用水力旋流器对粉煤灰分级，溢流中分离粒径d50为43.9 μm，溢流中小于45 μm粉煤灰的质量分数达到90.58%。但是由于粉煤灰颗粒细、密度小，粒径分布范围广、界限模糊，导致重力分级效果不佳；同时分级机内物料浓度对分级过程中颗粒间的干扰性强，粗颗粒夹带细颗粒，大量的细颗粒混入粗颗粒中，分级效率下降；此外，由于微细粒级颗粒物对流体有良好的跟随性，常规分级设备内部流场的不均匀性对颗粒分级扰动大，等移和等降等混级现象明显，导致分级精度下降[11-12]。……