分級所用介質可作垂直的、接近水平的或回旋的運動。在垂直運動中,水流向上流動將沉降速度慢的顆粒帶到頂部排出,所得到的細粒級產物稱為溢流。沉降速度大的顆粒由底部排出,所得到的粗粒產物稱為沉砂。分離過程是根據顆粒在上升介質流中的絕對運動速度ν的方向是向上或是向下決定的,其由下式判斷: ν=ν0-ν up或 ν=ν hs-νup (3-1) 分級過程示意圖見圖3-1(a)。
如果要得到多個粒級產物,則可將溢流(或沉砂)在依次減小(或增大)的上升水流中繼續進行分級。 分級與篩分的作業目的一樣,均是要求按粒度差分離,但篩分是按篩孔的幾何尺寸分開,石子生產線而分級則是按顆粒的沉降速度差分開的。若原料中含有不同密度的顆粒,受等降性影響,分級產物的粒度是不會均勻的,圖3—2展示了篩分和分級產物粒度特性差異。分級時的濃度愈大,產物中的輕、重礦物粒度差亦愈大。
即使原料是同一密度的顆粒,受顆粒形狀和水速分布不均勻等因素的影響,也難獲得粒度均一的產物。 分級產物的粒度以該粒級中最大與最小的顆粒尺寸量度,例如 -1+0.5mm。這里的粒度以通過95%物料量的篩孔尺寸表示,污泥烘干機而對微細粒級則以水析法測量。有時分級產物的粒度亦用某特定粒級的含量表示,例如-0.075mm占80%。