固体废物分选技术课件

固体废物分选技术环境学院：固体废物处理与处置

分选是通过一定的技术手段将固体废物分成两种（类）或两种（类）以上的物质，或分成两种或两种以上的粒度组别的过程。目的是将废物中可回收利用的或不利于后续处理、处置工艺要求的物料分离出来。基本原理：利用物料的某些性质为识别标志，然后用机械或电磁的分选装置加以选别，达到分离的目的。1、概述环境学院：固体废物处理与处置

分选技术可概况分为：人工分选机械分选根据废物组成中各种物质的粒度、密度、磁性、电性、光电性、表面润湿性、磨擦性及弹性的差异，又可将机械分为方法分为：筛选（分）重力分选磁力分选浮选光电分选电力分选摩擦与弹跳分选环境学院：固体废物处理与处置

常用的评价指标有：回收率纯率2、评价指标（J-P90）环境学院：固体废物处理与处置

回收率是指单位时间内某一排料口中排出的某一组的量与进入分选机的此组分的量之比。设：某混合料由X、Y两种组分构成，X在两个排出口被分为X1、X2，Y在两个排出口被分为Y1、Y2，则在第一个排出口中X的回收率为：

RX1=X1/X总*100%=X1/（X1+X2）*100%在第二个排出口中Y的回收率为：

RY2=Y2/Y总*100%=Y2/（Y1+Y2）*100%2.1回收率环境学院：固体废物处理与处置

回收率并不能完全说明分选效果，还应考虑某一组分物料在同一排出口排出物所占的分数，即纯度。设：某混合料由X、Y两种组分构成，X在两个排出口被分为X1、X2，Y在两个排出口被分为Y1、Y2，则在第一个排出口中X1和第二排出口中Y2的纯度分别为：

PX1=X1/（X1+Y1）*100%PY2=Y2/（X2+Y2）*100%2.2纯度环境学院：固体废物处理与处置3、人工分选

利用人力对废物进行分类选拣的分离过程。通常由工人分布集中在转运站或处理中心的废物传送带两旁进行拣选操作。皮带速度以小于9m/min为宜。每人在1h内能拣出约0.5吨物料。人工分选识别能力强，可以区分用机械方法无法分开的固体废物。环境学院：固体废物处理与处置环境学院：固体废物处理与处置环境学院：固体废物处理与处置环境学院：固体废物处理与处置环境学院：固体废物处理与处置陈贤妹——2011年度最善良的拾荒者环境学院：固体废物处理与处置4、机械分选

机械分选方法分为：筛选（分）重力分选磁力分选浮选光电分选电力分选摩擦与弹跳分选环境学院：固体废物处理与处置4.1筛分

筛分是根据固体废物尺寸大小进行分选的一种方法。也称筛选。根据操作条件不同，可分为：干法筛分湿法筛分利用筛子将物料中小于筛孔的细粒物料透过筛面，而大于筛孔的粗粒物料留在筛面上，从而使物料分成不同的等级。环境学院：固体废物处理与处置为实现筛分，必须使物料和筛面之间发生相对运动，使物料形成上粗下细的分层排列，随后细料通筛孔而被分离。故可看作两个阶段：物料分层细粒透筛既使物料中的细粒小于筛孔尺寸，但通过筛孔的难易度不同：易筛粒：小于筛孔尺寸3/4的颗粒；难筛粒：大于筛孔尺寸3/4但小于筛孔尺寸的颗粒。环境学院：固体废物处理与处置

根据筛子的位置不同以及筛分目的的不同，可分为：准备筛分：将固体废物按料粒度分为若干级别，各级别送下一步工序分别进行处理；预选筛分：物料送入破碎机之前，先将小于破碎机排料粒度的物料分出；检查筛分：物料经破碎后，将粒度大于排料尺寸的“超粒”筛出，送回碎碎机再度破碎；选择筛分：利用物料中有用成分在各粒组中的分布而进行的筛分；脱水或脱泥筛分：用筛分方法脱去废物中所含的部分水分或泥质。环境学院：固体废物处理与处置

筛分效率环境学院：固体废物处理与处置环境学院：固体废物处理与处置

筛分效率不可能达到100%，大部分筛分装置的筛分效率低于85~95%。影响筛分效果的因素包括：筛分物料性质的影响筛分设备性能的影响筛分操作条件的影响环境学院：固体废物处理与处置

筛分物料性质的影响：粒度和形状：难筛粒比率越高，越难筛分；多面和球面的颗粒容易筛分，而片状和针状颗粒最难筛分；含水率：水分分为吸附水分、薄膜水分、楔形水分和空隙水分。当物料完全干燥不含楔形水分时，物料易筛分；当水分增加，出现楔形水分时，在物粒颗粒之间形成内聚力，甚至使物料颗粒团聚，堵塞筛孔，则难筛分；当水分继续增加，出现空隙水，颗粒之间的内聚力减少，团聚体松散为单体颗粒，又变得易于筛分；含水率低于5%时，属干法筛分；高于10~14%以上时，属于湿法筛分；含泥量高时，易使物料结团而难筛分。环境学院：固体废物处理与处置

筛分设备性能的影响：筛分设备的筛面主要有：棒条（篦条）筛面（钢板）冲孔筛面（钢丝、化纤丝）编织筛网环境学院：固体废物处理与处置筛面影响：棒条（篦条）筛面：有效面积小、筛分效率低。适合筛分片状颗粒或针形颗粒；钢板冲孔筛面：适合筛分粒度较小、颗粒间凝聚力较大的废物；钢丝（化纤丝）编织筛网：有效面积大、筛分效率高，但筛孔边缘容易发生阻塞。筛子运动方式的影响：

筛面长宽比和筛面倾角的影响：一般长宽比为2.5~3：1；筛面倾角为15o~25o环境学院：固体废物处理与处置

筛分操作条件的影响：均匀给料、铺成一薄层，有利于提高处理能力和筛分效率。筛分设备振动程度不足时，物料不易松散分层；振动过于剧烈时，物料来不及透筛。故振动幅度和振动频率应注意调节。环境学院：固体废物处理与处置标准筛（实验用）环境学院：固体废物处理与处置固定筛环境学院：固体废物处理与处置滚筒筛环境学院：固体废物处理与处置振动筛环境学院：固体废物处理与处置环境学院：固体废物处理与处置4.2重力分选

是根据固体废物中不同物质颗粒间的密度差异，在运动介质中受到重力、介质动力和机械力的作用，使颗粒群产生松散分层和迁移分离，从而得到不同密度产品的分选过程。重力分选的介质有空气、水、重液、重悬浮液等。影响重力分选的因素主要是物料颗粒的尺寸、颗粒与介质的密度差以及介质的粘度。环境学院：固体废物处理与处置

不同密度矿物分选的难易度可大致地按其等降比（e）进行判断。环境学院：固体废物处理与处置环境学院：固体废物处理与处置

按介质不同，重力分选可分为

风力分选

重介质分选跳汰分选惯性分选摇床分选需具备的工艺条件：颗粒间必须存在密度差异；在运动介质中进行；在重力、介质动力及机械力综合作用下，使颗粒群松散并按密度分层；分好层的物料在运动介质流推动下互相迁移，彼此分离，获得不同密度的最终产品。环境学院：固体废物处理与处置（一）重介质分选

重介质分选主要适用于几种固体的密度差别较小及难以用跳汰法等其他分离技术分选的场合。通常将密度大于水的介质称为重介质，包括重液和重悬浮液两种流体。基本原理：当颗粒密度大于重介质密度，颗粒下沉当颗粒密度小于重介质密度，颗粒下沉不适于包含可溶性物质或成分复杂的城市垃圾的分选，主要应用于矿业废物分选过程。环境学院：固体废物处理与处置

重介质可分为：重液：价格昂贵，限于实验室使用重悬浮液：生产应用重液是一些可溶性高密度的盐溶液（如CuCl2、ZnCl2等）或高密度的有机液体（如CCl4、CHCl3、CHBr3、C2H2Br4等）。不能根据需要迅速改变其密度，成本较高，损失较大。重悬浮液是在水中添加高密度的固体颗粒而构成的固液两相分散体系，其密度可随固体颗粒的种类和含量而变。高密度固体微粒起着加大介质密度的作用，称为加重质。通常使用硅铁作为加重质。如将硅铁与水按85：15比例混合，相对密度可以达到3以下。另有方铅矿、磙铁矿和黄铁矿等作为加重质。环境学院：固体废物处理与处置环境学院：固体废物处理与处置环境学院：固体废物处理与处置常用重介质分选设备：鼓形重介质分选机环境学院：固体废物处理与处置（二）跳汰分选

跳汰分选是在垂直脉冲介质中颗粒群反复交替地膨胀、收缩，按密度分选固体废物的一种方法。工作原理：床面先是浮起，然后被压紧。在浮起状态，轻颗粒加较快，运动到床面物上面；在压紧状态，重颗粒比轻颗粒加速快，钻入床面物的下层中。脉冲作用使物料分层。环境学院：固体废物处理与处置环境学院：固体废物处理与处置常用跳汰分选设备：隔膜跳汰机无活塞跳汰机环境学院：固体废物处理与处置环境学院：固体废物处理与处置（三）风力分选

风力分选又称气流分选，是以空气为分选介质，将轻物料从较重物料中分离出的一种方法。风力分选实质上包含两个分离过程：分离出具有低密度、空气阻力大的轻质部分和具有高密度、空气阻力小的重质部分；进一步将轻质颗粒从气流介质中分离出来。环境学院：固体废物处理与处置

颗粒在空气介质中的沉降末速度（v0）（也即，等速度沉降时的速度）为：

由式可知，当颗粒粒度一定时，密度大的颗粒沉降末速大；当颗粒密度相同时，粒度大的颗粒沉降末速大。环境学院：固体废物处理与处置环境学院：固体废物处理与处置

按气流吹入分选设备内的方向不同，风选设备可分为：水平气流风选机（又称为卧式风力分选机）上升气流风选机（又称为立式风力分选机）环境学院：固体废物处理与处置

立式风力分选机：环境学院：固体废物处理与处置环境学院：固体废物处理与处置环境学院：固体废物处理与处置

卧式风力分选机：环境学院：固体废物处理与处置环境学院：固体废物处理与处置（四）惯性分选

惯性分选是用高速传输带、旋流器或气流等在水平方向抛射粒子，利用由于密度、粒度不同而形成的惯性差异，以及粒子沿抛物线运动轨迹不同的性质，从而实现分离的方法。常见惯性分选器——旋风分离器环境学院：固体废物处理与处置常见惯性分选器——旋风分离器环境学院：固体废物处理与处置

磁力分选有两种类型：传统的磁选，主要应用于供料中磁性杂质的提纯、净化以及磁性物料的精选；磁流体分选法，可应用于城市垃圾焚烧厂焚烧灰以及堆肥厂产品中铝、铁、铜、锌等金属的提取与回收。（本课不讲）4.3磁力分选环境学院：固体废物处理与处置

传统磁力分选简称磁选，是利用固体废物中各种物质的磁性差异在不均匀磁块中进行分选的一种处理方法。传统磁力分选环境学院：固体废物处理与处置

磁选原理：当颗粒物的F磁

>F机械合力，则该颗粒应会沿磁场强度增加的方向移动直至被吸附在滚筒或传送带上，随着滚筒或传输带运动磁性物料收集口排出。环境学院：固体废物处理与处置

根据磁场强度大小，可将磁选设备分为：弱磁场磁选机中磁场磁选机强磁场磁选机环境学院：固体废物处理与处置

常用磁选设备：磁力滚筒。用在工业固体废物或城市垃圾的破碎设备或焚烧炉前，除去废物中的铁器，防止损坏破碎设备或焚烧炉。环境学院：固体废物处理与处置

湿式CTN型永磁圆筒式磁选机。适用于粒度小于0.6mm的强磁性颗粒的回收，从钢铁冶炼排出的含铁尘泥和氧化铁皮中回收铁，以及回收重介质分选产品中的加重质。环境学院：固体废物处理与处置

悬吊磁铁器。主要用来去除城市垃圾中的铁器。一般式除铁器，用于铁物质数量少时；带式除铁器，用于铁物质数量多时。环境学院：固体废物处理与处置

浮选是根据不同物质被水润湿程度的差异而对其进行分离的过程。易被水润湿的物质为亲水性物质；不易被水润湿的物质为疏水性物质。4.4浮选（不讲、自学）环境学院：固体废物处理与处置（一）浮选原理

通过在固体废物与水调成的料浆中加入浮选药剂扩大不同组分的可浮性的差异，再通入空气形成无数细小气泡，使目的颗粒粘附在气泡上，并随气泡上浮于料浆表面成为泡沫层后刮出，成为泡沫产品；而不上浮的颗粒仍留在料浆内。环境学院：固体废物处理与处置（二）浮选药剂

根据在浮选过程中的作用，浮选药剂分为：捕收剂起泡剂调整剂环境学院：固体废物处理与处置

捕收剂：能够选择性地吸附在欲选的颗粒上，使欲选颗粒表面疏水，增加可浮性，使其易于向气泡附着的药剂。常用的捕收剂有：异极性捕收剂非极性油类捕收剂环境学院：固体废物处理与处置

起泡剂：能够促进泡沫形成，增加分选界面的药剂为起泡剂。环境学院：固体废物处理与处置捕收剂的共同特征：是一种异极性的有机物质，极性基亲水，非极性基亲气，使起泡剂分子在空气和水的界面上产生定向排列；大部分起泡剂是表面活性物质，能够强烈地降低水的表面张力；起泡剂应用适当的溶解度

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