4章固体废物资源化技术第1节固体废物的分选技术

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1、第四章第四章固体废物固体废物资源化技术资源化技术 固体废物的分选固体废物的分选就是将固体废物中各种可回收利用就是将固体废物中各种可回收利用废物或不利于后续处理工艺要求的废物组分采用适当技废物或不利于后续处理工艺要求的废物组分采用适当技术分离出来的过程。术分离出来的过程。手工拣选手工拣选:转运站或处理中心的废物传送带两边。转运站或处理中心的废物传送带两边。分类分类 机械分选机械分选:一般先经过破碎，包括一般先经过破碎，包括:筛选筛选(分分)、风选、浮选、磁选、电选、摩擦与风选、浮选、磁选、电选、摩擦与 弹跳分选、光电分选和涡电流分选。弹跳分选、光电分选和涡电流分选。在固体废物处理、处置与回用之前

2、应该进行分选，将在固体废物处理、处置与回用之前应该进行分选，将有用的组分加以分选回收，将有害的成分分离出来，有用的组分加以分选回收，将有害的成分分离出来，对固体废物进行分选有很重要的意义。对固体废物进行分选有很重要的意义。一、筛选一、筛选(此时筛下产物全部为小于筛孔尺寸的颗粒)%1001QQH21QQQ12100%QQQ入筛固体废物入筛固体废物Q,筛上筛上产品产品Q2，筛下产品Q1，将式（4-2）代入式（4-3），得将其代入式(4-1)，得1()(100%)QQ()100%(100%)H21QQQ12100%QQQ实际生产中由于筛网磨损而常有部分大于筛孔尺寸的粗粒进入筛下产品，此时，筛下产品不

3、是100%Q1，而是 Q1，筛分效率的计算公式为：%100)()(H3、影响筛分效率的因素、影响筛分效率的因素(P35)（二）筛分设备（二）筛分设备 筛分物料时，筛面固定不动的筛分设备。筛面筛分物料时，筛面固定不动的筛分设备。筛面由许多平行排列的筛条组成，可以水平或倾斜安装。由许多平行排列的筛条组成，可以水平或倾斜安装。（1）棒条筛）棒条筛：由平行排列的棒条组成，筛孔尺寸为：由平行排列的棒条组成，筛孔尺寸为筛下粒度的筛下粒度的1.11.2倍（一般不小于倍（一般不小于50mm），棒条），棒条宽度应大于固体废物中最大快块度的宽度应大于固体废物中最大快块度的2.5倍。适于筛倍。适于筛分粒度大于分粒度

4、大于50mm的粗粒废物，主要用在初碎和中的粗粒废物，主要用在初碎和中碎之前，安装倾角一般为碎之前，安装倾角一般为3035。（2）格筛）格筛：由纵横排列的格条组成，一般安装在粗：由纵横排列的格条组成，一般安装在粗碎机之前，以保证入料块度适宜。碎机之前，以保证入料块度适宜。3、振动筛、振动筛通过由不平衡的旋转所产生的离心惯性力使筛箱产通过由不平衡的旋转所产生的离心惯性力使筛箱产生振动的一种筛子。由于筛面作强烈的振动生振动的一种筛子。由于筛面作强烈的振动 ，消，消除了堵塞筛孔的现象，有利于湿物料的筛分。适用除了堵塞筛孔的现象，有利于湿物料的筛分。适用于于0.10.15mm的粗中细粒废物的筛分。还可用

5、作的粗中细粒废物的筛分。还可用作脱水振动和脱泥筛分。脱水振动和脱泥筛分。惯性振动筛构造及工作原理图惯性振动筛构造及工作原理图 (a)(a)振动筛构造图；振动筛构造图；(b)(b)工作原理图工作原理图 （1 1）惯性振动筛）惯性振动筛共振筛构造及工作原理图共振筛构造及工作原理图 1、上筛箱、上筛箱2、下机体、下机体3、传动装置、传动装置4、共振弹簧、共振弹簧5、板簧、板簧6、支撑弹簧、支撑弹簧（2）共振筛）共振筛二、风选二、风选又称气流分选，是最常用的一种按固体废物密度分又称气流分选，是最常用的一种按固体废物密度分离固体废物中不同组分的重选方法。离固体废物中不同组分的重选方法。（一）风选原理（一

6、）风选原理 风选，以空气为分选介质，气流将轻物料向上风选，以空气为分选介质，气流将轻物料向上带走或水平带向较远的地方，重物料沉降或抛出较带走或水平带向较远的地方，重物料沉降或抛出较近距离。近距离。通常成为通常成为“竖向竖向气流分选气流分选”和和“水平水平气流气流分选分选”。实质上包含两个过程实质上包含两个过程：分离出具有低密度、空气阻力大的轻质部分分离出具有低密度、空气阻力大的轻质部分（提取物）和具有高密度、空气阻力小的重质部分（提取物）和具有高密度、空气阻力小的重质部分（排出物）；（排出物）；再进一步将轻颗粒从气流中分离出来，常采用再进一步将轻颗粒从气流中分离出来，常采用旋流器（除尘）。旋流

7、器（除尘）。空气阻力，R有效重力，G0沉降速度，v空气阻力空气阻力有效重力有效重力 则有：则有：刚开始沉降时，刚开始沉降时，v=0,dv/dt=g，为球形颗粒的最大加速度；，为球形颗粒的最大加速度；当当dv/dt=0时，沉降速度达到最大，固体颗粒在时，沉降速度达到最大，固体颗粒在G0，R的的作用下达到动态平衡而作等速沉降运动。作用下达到动态平衡而作等速沉降运动。设最大沉降速度为设最大沉降速度为v0，则有，则有受力分析静止空气中的颗粒受力分析静止空气中的颗粒受力分析22vdR gdgdGSS3636)(dtdvmRG26sdvvgdtd),(6ssdfgdv根据牛顿定律根据牛顿定律:当颗粒粒度一

8、定时，密度大的颗粒当颗粒粒度一定时，密度大的颗粒v0大，可分离不同密度颗粒；大，可分离不同密度颗粒；当颗粒密度相同时，直径大的颗粒当颗粒密度相同时，直径大的颗粒v0大，可分离不同粒度的颗大，可分离不同粒度的颗粒，也即风力分级。粒，也即风力分级。由于颗粒的沉降末速同时与颗粒的密度、粒度及形状有关，因而由于颗粒的沉降末速同时与颗粒的密度、粒度及形状有关，因而在同一介质中，密度、粒度和形状不同的颗粒在特定的条件下，在同一介质中，密度、粒度和形状不同的颗粒在特定的条件下，可以具有相同的沉降速度。可以具有相同的沉降速度。这样的相应颗粒称为这样的相应颗粒称为等降颗粒等降颗粒，其，其中密度小的颗粒粒度中密度

9、小的颗粒粒度(d1)与密度大的颗粒粒度与密度大的颗粒粒度(d2)之比，称为之比，称为等等降比降比，以，以e0表示，即：表示，即：若两颗粒等降，则若两颗粒等降，则v01=v02，有，有 有有即即e0将随两种颗粒的密度差将随两种颗粒的密度差(s2s1)的增大而增大；的增大而增大；e0还是阻力系还是阻力系数数的函数。理论实践表明：的函数。理论实践表明：e0将随颗粒粒度变细而减小。将随颗粒粒度变细而减小。因此为了提高分选效率在分选前要对废物进行分级，或经破碎使因此为了提高分选效率在分选前要对废物进行分级，或经破碎使粒度均匀后，使其按密度差异进行分选。粒度均匀后，使其按密度差异进行分选。2211210s

10、sdde6621gdgdss1210dde上升气流中颗粒受力分析上升气流中颗粒受力分析空气阻力，R有效重力，G0 气流速度，ua沉降速度，v0固体颗粒实际沉降速度固体颗粒实际沉降速度v=v0-ua据此风力可以缩短颗粒到达沉据此风力可以缩短颗粒到达沉降末速的时间和距离因此可以降末速的时间和距离因此可以使上升气流进行分选。使上升气流进行分选。当当v0ua时，时，v0，颗粒向下做沉降运动；颗粒向下做沉降运动；当当v0=ua时，时，v=0，颗粒做悬浮运动；颗粒做悬浮运动；当当v0ua时，时，vf机机f非非磁磁 f磁磁=mx0HgradH式中：式中：m废物颗粒质量，废物颗粒质量，g；x0废物颗粒的比磁化

11、系数，废物颗粒的比磁化系数，cm3/g；H磁选机的磁场强度，磁选机的磁场强度，Oe(奥斯特，奥斯特，1 Oe=79.5775A/m)；gradH磁选机的磁场梯度，磁选机的磁场梯度，Oe/cm。比磁化系数）：比磁化系数）：（二）常用磁选机（二）常用磁选机1 1、磁力滚筒、磁力滚筒2 2、吸持型磁选机、吸持型磁选机3 3、悬吸型磁选机、悬吸型磁选机4 4、湿式永磁圆筒式磁选机、湿式永磁圆筒式磁选机2 2、吸持型磁选机、吸持型磁选机废物颗粒通过输送皮带直接送至收集面上。废物颗粒通过输送皮带直接送至收集面上。u滚筒式：水平滚筒外壳由黄铜或不锈钢制造，内包滚筒式：水平滚筒外壳由黄铜或不锈钢制造，内包有半

12、环形磁铁。有半环形磁铁。u带式：磁性滚筒与废物传送带合为一体。带式：磁性滚筒与废物传送带合为一体。4 4、湿式永磁圆筒式磁选机、湿式永磁圆筒式磁选机分为分为顺流型和逆流型顺流型和逆流型两种形式，常用的为逆流型。两种形式，常用的为逆流型。u顺流型磁选机的给料方向和圆筒的旋转方向或磁顺流型磁选机的给料方向和圆筒的旋转方向或磁性产品的移动方向一致性产品的移动方向一致 。u逆流型则正好相反，主要适用于粒度小于逆流型则正好相反，主要适用于粒度小于0.6mm0.6mm的强磁性颗粒的回收及从钢铁冶炼排出的含铁尘泥的强磁性颗粒的回收及从钢铁冶炼排出的含铁尘泥和氧化铁皮中回收铁。和氧化铁皮中回收铁。五、电选五、

13、电选是利用固体废物中各种组分在高压电场是利用固体废物中各种组分在高压电场中电性的差异而实现分选的方法。中电性的差异而实现分选的方法。实际上，颗粒在辊筒表面上不仅吸附离子而获实际上，颗粒在辊筒表面上不仅吸附离子而获得电荷，同时也放出电荷给辊筒。剩余电荷同得电荷，同时也放出电荷给辊筒。剩余电荷同颗粒的放电和荷电速度的比值有关。因此，作颗粒的放电和荷电速度的比值有关。因此，作用在颗粒上的库仑力为：用在颗粒上的库仑力为：r 废物颗粒的电选分离过程废物颗粒的电选分离过程（二）电选设备（二）电选设备2、复合电场分选机复合电场分选机YD-4型高压电选型高压电选机的电场为电晕机的电场为电晕-静电复合电场。静电

14、复合电场。为粉煤灰专用设为粉煤灰专用设备。备。六、光电分选六、光电分选七、涡电流分选七、涡电流分选感应器感应器八、摩擦与弹跳分选八、摩擦与弹跳分选)cosfG(sincosfGsin fNGsinFGsinFGPG根据固体废物中各组分根据固体废物中各组分摩擦系数摩擦系数和和碰撞系数碰撞系数的差异，在斜面上运的差异，在斜面上运动或与斜面碰撞弹跳时产生不同的动或与斜面碰撞弹跳时产生不同的运动速度和弹跳轨迹运动速度和弹跳轨迹而实现彼而实现彼此分离的一种处理方法。此分离的一种处理方法。)cos(sin/fgmPaLfgaLv)cos(sin22gHvtvtvLgHtgtH/2coscos/22/12水

15、平gHv2ghu2HhgHghvuK22vuhHvucos/cosvuKptgtgKp/（三）分选设备（三）分选设备带有震打装着的运输带，带面由筛网或刻带有震打装着的运输带，带面由筛网或刻沟槽的胶带，制成。带面倾角沟槽的胶带，制成。带面倾角，大于废物，大于废物颗粒摩擦角，小于纤维废物摩擦角，所以颗粒摩擦角，小于纤维废物摩擦角，所以颗粒下滑，弹跳，纤维废物随着带面向上颗粒下滑，弹跳，纤维废物随着带面向上运动。运动。九、固体废物分选效率的计算九、固体废物分选效率的计算（二）两级分选效率（二）两级分选效率 两级分选机两级分选机固体废物（固体废物（X0,Y0)第一排料口第一排料口（X1,Y1)第二排料口第二排料口(X2,Y2)根据物料平衡，有根据物料平衡，有X0=X1+X2；Y0=Y1+Y2则第一排料口中则第一排料口中X的回收率和品位的回收率和品位eX=X1/X0X=X1/(X1+Y1)Y的损失率和损失的损失率和损失品位品位eY=Y1/Y0Y=Y1/(X1+Y1)第二排料口中第二排料口中Y的回收率和品位：的回收率和品位：eY=Y2/Y0；Y=Y2/(X2+Y2)X的损失率和损失品位为的损失率和损失品位为eX=X1/X0；X=X1/(X1+Y1)复习思考题复习思考题ABCDEf2f5 f1f3f5f3f3f5 f1f3mgmgmgmgA f1f5