Celem procesu klasyfikacji ziarnowej na sitach przesiewacza jest wyodrębnienie z danego materiału uziarnionego klasy (frakcji) o założonych granicach rozmiarów ziaren. Podstawą realizacji przesiewania jest doprowadzenie wszystkich ziaren przesiewanego materiału (nadawy) do kontaktu z powierzchnią sita z otworami o określonym kształcie i wielkościach. Powierzchnia sitowa w wykonaniu technicznym nosi nazwę sita lub rusztu. Ziarna drobniejsze od otworów sita przelatują przez nie tworząc dolny (drobny) produkt, a ziarna większe od otworu sita – produkt górny (gruby). Ponieważ przesiewanie jest procesem stochastycznym, uzależnionym także od stanu technicznego przesiewacza (sit) i w warunkach przemysłowych nigdy nie zachodzi idealnie, dlatego w produktach przesiewania pojawia się nadziarno i podziarno. Nadziarno to udział grubych ziaren występujących w produkcie dolnym, a podziarno – udział ziaren drobnych (niedosianych) występujących w produkcje górnym.
Klasyfikacja hydrauliczna jest procesem rozdziału ziarn mineralnych według wielkości ich rozmiaru i gęstości poprzez wykorzystanie różnic w prędkościach opadania tych ziarn w ośrodku płynnym.

Zadania szczegółowe klasyfikacji

Zadania szczegółowe procesu klasyfikacji sitowej i hydraulicznej w konkretnych układach technologicznych przeróbki mogą być bardzo różnorodne. Proces występuje jako [1,2]:

• operacja przygotowawcza, w wyniku której nie otrzymuje się jeszcze efektu końcowego założonego dla całego układu technologicznych procesów, jakim poddaje się dany materiał, ale która warunkuje bądź ułatwia przeprowadzenie kolejnych operacji technologicznych (np. wydzielenie klas ziarnowych do wzbogacania grawitacyjnego, oddzielenie na mokro ziaren najdrobniejszych na sitach w procesie odmulania materiału, wydzielenie w procesie rozdrabniania z produktu miałkiego – drobnego ziarn grubych i ponowne skierowanie go do mielenia),
• operacja główna, której wynik decyduje bezpośrednio o osiągnięciu końcowego celu realizacji układu procesów przeróbczych, np. produkcja kruszyw mineralnych o określonych klasach ziarnowych; również produkcja rozmaitych piasków dla konkretnych zastosowań. To także uszlachetnianie kruszyw przez wydzielenie zanieczyszczeń gliniastych i ilastych,
• operacja uzupełniająca, której celem jest nadanie dodatkowych i szczególnych właściwości produktom operacji głównej przed przekazaniem ich odbiorcom (np. odsiewanie ziaren nienormowych kruszyw mineralnych czy przesiewanie odwadniające lub oczyszczające, a także w procesie klasyfikacji hydraulicznej stopniowe wydzielanie ziarn odpowiednio rozdrobnionych [3,4]).

Klasyfikatory zamiast przesiewaczy

Klasyfikacja bardzo drobnego kruszywa według wielkości ziarn nie może się odbywać za pomocą przesiewaczy, mimo stosowanych natrysków wodnych, ponieważ następuje szybkie zapychanie się otworów sit i spada skuteczność oraz wydajność procesu. Stosuje się wówczas klasyfikatory hydrauliczne, które najczęściej pracują przy ziarnie podziałowym 50-100 µm, przy czym maksymalne wielkości tego ziarna sięgają w najnowszych rozwiązaniach od 5-7 mm (hydrocyklony) lub 30 mm (klasyfikatory hydrauliczne mechaniczne). Maksymalna wielkość nadawy w klasyfikatorach hydraulicznych nie przekracza 10 mm, a w klasyfikatorach mechanicznych – ok. kilkudziesięciu mm. Dla ziarn bardzo drobnych (o niewielkich masach) rozdział staje się bardzo trudny, gdyż prędkość przemieszczania się ich względem ośrodka jest bardzo mała. Rozdział taki można zrealizować w polu działania siły odśrodkowej.
Rysunek 1 przedstawia zakres działania wybranych klasyfikatorów mechanicznych oraz hydraulicznych.

RYS. 1. Zakres działania wybranych klasyfikatorów mechanicznych oraz hydraulicznych [5]

Klasyfikatory hydrauliczne znalazły szerokie zastosowanie nie tylko do klasyfikacji, ale również do zagęszczania i odwadniania surowców mineralnych, w tym kruszyw. Istnieje wiele typów i odmian klasyfikatorów różniących się konstrukcją i sposobem działania (ogólny podział pokazano na rysunku 2). Należy zaznaczyć, że wśród klasyfikatorów hydraulicznych grawitacyjnych wyróżnia się klasyfikatory opadania swobodnego – poziomoprądowe mechaniczne, opadania swobodnego – poziomoprądowe korytowe i stożkowe oraz klasyfikatory o wznoszącym się ruchu wody – pionowoprądowe.

RYS. 2. Podział klasyfikatorów hydraulicznych [3]

Podobnie jest z przesiewaczami, gdzie oprócz klasyfikacji sitowej niektóre służą do odwadniania kruszyw drobnoziarnistych lub płukania. Spośród różnych rodzajów przesiewaczy zaprezentowanych na rysunku 3 najbardziej rozpowszechnione są przesiewacze wibracyjne.

RYS. 3. Podział przesiewaczy [6]