固體廢物分選技術(shù)課件

固體廢物分選技術(shù)環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置

分選是通過(guò)一定的技術(shù)手段將固體廢物分成兩種（類）或兩種（類）以上的物質(zhì)，或分成兩種或兩種以上的粒度組別的過(guò)程。目的是將廢物中可回收利用的或不利于后續(xù)處理、處置工藝要求的物料分離出來(lái)?；驹恚豪梦锪系哪承┬再|(zhì)為識(shí)別標(biāo)志，然后用機(jī)械或電磁的分選裝置加以選別，達(dá)到分離的目的。1、概述環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置

分選技術(shù)可概況分為：人工分選機(jī)械分選根據(jù)廢物組成中各種物質(zhì)的粒度、密度、磁性、電性、光電性、表面潤(rùn)濕性、磨擦性及彈性的差異，又可將機(jī)械分為方法分為：篩選（分）重力分選磁力分選浮選光電分選電力分選摩擦與彈跳分選環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置

常用的評(píng)價(jià)指標(biāo)有：回收率純率2、評(píng)價(jià)指標(biāo)（J-P90）環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置

回收率是指單位時(shí)間內(nèi)某一排料口中排出的某一組的量與進(jìn)入分選機(jī)的此組分的量之比。設(shè)：某混合料由X、Y兩種組分構(gòu)成，X在兩個(gè)排出口被分為X1、X2，Y在兩個(gè)排出口被分為Y1、Y2，則在第一個(gè)排出口中X的回收率為：

RX1=X1/X總*100%=X1/（X1+X2）*100%在第二個(gè)排出口中Y的回收率為：

RY2=Y2/Y總*100%=Y2/（Y1+Y2）*100%2.1回收率環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置

回收率并不能完全說(shuō)明分選效果，還應(yīng)考慮某一組分物料在同一排出口排出物所占的分?jǐn)?shù)，即純度。設(shè)：某混合料由X、Y兩種組分構(gòu)成，X在兩個(gè)排出口被分為X1、X2，Y在兩個(gè)排出口被分為Y1、Y2，則在第一個(gè)排出口中X1和第二排出口中Y2的純度分別為：

PX1=X1/（X1+Y1）*100%PY2=Y2/（X2+Y2）*100%2.2純度環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置3、人工分選

利用人力對(duì)廢物進(jìn)行分類選揀的分離過(guò)程。通常由工人分布集中在轉(zhuǎn)運(yùn)站或處理中心的廢物傳送帶兩旁進(jìn)行揀選操作。皮帶速度以小于9m/min為宜。每人在1h內(nèi)能揀出約0.5噸物料。人工分選識(shí)別能力強(qiáng)，可以區(qū)分用機(jī)械方法無(wú)法分開(kāi)的固體廢物。環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置陳賢妹——2011年度最善良的拾荒者環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置4、機(jī)械分選

機(jī)械分選方法分為：篩選（分）重力分選磁力分選浮選光電分選電力分選摩擦與彈跳分選環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置4.1篩分

篩分是根據(jù)固體廢物尺寸大小進(jìn)行分選的一種方法。也稱篩選。根據(jù)操作條件不同，可分為：干法篩分濕法篩分利用篩子將物料中小于篩孔的細(xì)粒物料透過(guò)篩面，而大于篩孔的粗粒物料留在篩面上，從而使物料分成不同的等級(jí)。環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置為實(shí)現(xiàn)篩分，必須使物料和篩面之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使物料形成上粗下細(xì)的分層排列，隨后細(xì)料通篩孔而被分離。故可看作兩個(gè)階段：物料分層細(xì)粒透篩既使物料中的細(xì)粒小于篩孔尺寸，但通過(guò)篩孔的難易度不同：易篩粒：小于篩孔尺寸3/4的顆粒；難篩粒：大于篩孔尺寸3/4但小于篩孔尺寸的顆粒。環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置

根據(jù)篩子的位置不同以及篩分目的的不同，可分為：準(zhǔn)備篩分：將固體廢物按料粒度分為若干級(jí)別，各級(jí)別送下一步工序分別進(jìn)行處理；預(yù)選篩分：物料送入破碎機(jī)之前，先將小于破碎機(jī)排料粒度的物料分出；檢查篩分：物料經(jīng)破碎后，將粒度大于排料尺寸的“超粒”篩出，送回碎碎機(jī)再度破碎；選擇篩分：利用物料中有用成分在各粒組中的分布而進(jìn)行的篩分；脫水或脫泥篩分：用篩分方法脫去廢物中所含的部分水分或泥質(zhì)。環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置

篩分效率環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置

篩分效率不可能達(dá)到100%，大部分篩分裝置的篩分效率低于85~95%。影響篩分效果的因素包括：篩分物料性質(zhì)的影響篩分設(shè)備性能的影響篩分操作條件的影響環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置

篩分物料性質(zhì)的影響：粒度和形狀：難篩粒比率越高，越難篩分；多面和球面的顆粒容易篩分，而片狀和針狀顆粒最難篩分；含水率：水分分為吸附水分、薄膜水分、楔形水分和空隙水分。當(dāng)物料完全干燥不含楔形水分時(shí)，物料易篩分；當(dāng)水分增加，出現(xiàn)楔形水分時(shí)，在物粒顆粒之間形成內(nèi)聚力，甚至使物料顆粒團(tuán)聚，堵塞篩孔，則難篩分；當(dāng)水分繼續(xù)增加，出現(xiàn)空隙水，顆粒之間的內(nèi)聚力減少，團(tuán)聚體松散為單體顆粒，又變得易于篩分；含水率低于5%時(shí)，屬干法篩分；高于10~14%以上時(shí)，屬于濕法篩分；含泥量高時(shí)，易使物料結(jié)團(tuán)而難篩分。環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置

篩分設(shè)備性能的影響：篩分設(shè)備的篩面主要有：棒條（篦條）篩面（鋼板）沖孔篩面（鋼絲、化纖絲）編織篩網(wǎng)環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置篩面影響：棒條（篦條）篩面：有效面積小、篩分效率低。適合篩分片狀顆?；蜥樞晤w粒；鋼板沖孔篩面：適合篩分粒度較小、顆粒間凝聚力較大的廢物；鋼絲（化纖絲）編織篩網(wǎng)：有效面積大、篩分效率高，但篩孔邊緣容易發(fā)生阻塞。篩子運(yùn)動(dòng)方式的影響：

篩面長(zhǎng)寬比和篩面傾角的影響：一般長(zhǎng)寬比為2.5~3：1；篩面傾角為15o~25o環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置

篩分操作條件的影響：均勻給料、鋪成一薄層，有利于提高處理能力和篩分效率。篩分設(shè)備振動(dòng)程度不足時(shí)，物料不易松散分層；振動(dòng)過(guò)于劇烈時(shí)，物料來(lái)不及透篩。故振動(dòng)幅度和振動(dòng)頻率應(yīng)注意調(diào)節(jié)。環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置標(biāo)準(zhǔn)篩（實(shí)驗(yàn)用）環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置固定篩環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置滾筒篩環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置振動(dòng)篩環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置4.2重力分選

是根據(jù)固體廢物中不同物質(zhì)顆粒間的密度差異，在運(yùn)動(dòng)介質(zhì)中受到重力、介質(zhì)動(dòng)力和機(jī)械力的作用，使顆粒群產(chǎn)生松散分層和遷移分離，從而得到不同密度產(chǎn)品的分選過(guò)程。重力分選的介質(zhì)有空氣、水、重液、重懸浮液等。影響重力分選的因素主要是物料顆粒的尺寸、顆粒與介質(zhì)的密度差以及介質(zhì)的粘度。環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置

不同密度礦物分選的難易度可大致地按其等降比（e）進(jìn)行判斷。環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置

按介質(zhì)不同，重力分選可分為

風(fēng)力分選

重介質(zhì)分選跳汰分選慣性分選搖床分選需具備的工藝條件：顆粒間必須存在密度差異；在運(yùn)動(dòng)介質(zhì)中進(jìn)行；在重力、介質(zhì)動(dòng)力及機(jī)械力綜合作用下，使顆粒群松散并按密度分層；分好層的物料在運(yùn)動(dòng)介質(zhì)流推動(dòng)下互相遷移，彼此分離，獲得不同密度的最終產(chǎn)品。環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置（一）重介質(zhì)分選

重介質(zhì)分選主要適用于幾種固體的密度差別較小及難以用跳汰法等其他分離技術(shù)分選的場(chǎng)合。通常將密度大于水的介質(zhì)稱為重介質(zhì)，包括重液和重懸浮液兩種流體?；驹恚寒?dāng)顆粒密度大于重介質(zhì)密度，顆粒下沉當(dāng)顆粒密度小于重介質(zhì)密度，顆粒下沉不適于包含可溶性物質(zhì)或成分復(fù)雜的城市垃圾的分選，主要應(yīng)用于礦業(yè)廢物分選過(guò)程。環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置

重介質(zhì)可分為：重液：價(jià)格昂貴，限于實(shí)驗(yàn)室使用重懸浮液：生產(chǎn)應(yīng)用重液是一些可溶性高密度的鹽溶液（如CuCl2、ZnCl2等）或高密度的有機(jī)液體（如CCl4、CHCl3、CHBr3、C2H2Br4等）。不能根據(jù)需要迅速改變其密度，成本較高，損失較大。重懸浮液是在水中添加高密度的固體顆粒而構(gòu)成的固液兩相分散體系，其密度可隨固體顆粒的種類和含量而變。高密度固體微粒起著加大介質(zhì)密度的作用，稱為加重質(zhì)。通常使用硅鐵作為加重質(zhì)。如將硅鐵與水按85：15比例混合，相對(duì)密度可以達(dá)到3以下。另有方鉛礦、磙鐵礦和黃鐵礦等作為加重質(zhì)。環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置常用重介質(zhì)分選設(shè)備：鼓形重介質(zhì)分選機(jī)環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置（二）跳汰分選

跳汰分選是在垂直脈沖介質(zhì)中顆粒群反復(fù)交替地膨脹、收縮，按密度分選固體廢物的一種方法。工作原理：床面先是浮起，然后被壓緊。在浮起狀態(tài)，輕顆粒加較快，運(yùn)動(dòng)到床面物上面；在壓緊狀態(tài)，重顆粒比輕顆粒加速快，鉆入床面物的下層中。脈沖作用使物料分層。環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置常用跳汰分選設(shè)備：隔膜跳汰機(jī)無(wú)活塞跳汰機(jī)環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置（三）風(fēng)力分選

風(fēng)力分選又稱氣流分選，是以空氣為分選介質(zhì)，將輕物料從較重物料中分離出的一種方法。風(fēng)力分選實(shí)質(zhì)上包含兩個(gè)分離過(guò)程：分離出具有低密度、空氣阻力大的輕質(zhì)部分和具有高密度、空氣阻力小的重質(zhì)部分；進(jìn)一步將輕質(zhì)顆粒從氣流介質(zhì)中分離出來(lái)。環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置

顆粒在空氣介質(zhì)中的沉降末速度（v0）（也即，等速度沉降時(shí)的速度）為：

由式可知，當(dāng)顆粒粒度一定時(shí)，密度大的顆粒沉降末速大；當(dāng)顆粒密度相同時(shí)，粒度大的顆粒沉降末速大。環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置

按氣流吹入分選設(shè)備內(nèi)的方向不同，風(fēng)選設(shè)備可分為：水平氣流風(fēng)選機(jī)（又稱為臥式風(fēng)力分選機(jī)）上升氣流風(fēng)選機(jī)（又稱為立式風(fēng)力分選機(jī)）環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置

立式風(fēng)力分選機(jī)：環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置

臥式風(fēng)力分選機(jī)：環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置（四）慣性分選

慣性分選是用高速傳輸帶、旋流器或氣流等在水平方向拋射粒子，利用由于密度、粒度不同而形成的慣性差異，以及粒子沿拋物線運(yùn)動(dòng)軌跡不同的性質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)分離的方法。常見(jiàn)慣性分選器——旋風(fēng)分離器環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置常見(jiàn)慣性分選器——旋風(fēng)分離器環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置

磁力分選有兩種類型：傳統(tǒng)的磁選，主要應(yīng)用于供料中磁性雜質(zhì)的提純、凈化以及磁性物料的精選；磁流體分選法，可應(yīng)用于城市垃圾焚燒廠焚燒灰以及堆肥廠產(chǎn)品中鋁、鐵、銅、鋅等金屬的提取與回收。（本課不講）4.3磁力分選環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置

傳統(tǒng)磁力分選簡(jiǎn)稱磁選，是利用固體廢物中各種物質(zhì)的磁性差異在不均勻磁塊中進(jìn)行分選的一種處理方法。傳統(tǒng)磁力分選環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置

磁選原理：當(dāng)顆粒物的F磁

>F機(jī)械合力，則該顆粒應(yīng)會(huì)沿磁場(chǎng)強(qiáng)度增加的方向移動(dòng)直至被吸附在滾筒或傳送帶上，隨著滾筒或傳輸帶運(yùn)動(dòng)磁性物料收集口排出。環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置

根據(jù)磁場(chǎng)強(qiáng)度大小，可將磁選設(shè)備分為：弱磁場(chǎng)磁選機(jī)中磁場(chǎng)磁選機(jī)強(qiáng)磁場(chǎng)磁選機(jī)環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置

常用磁選設(shè)備：磁力滾筒。用在工業(yè)固體廢物或城市垃圾的破碎設(shè)備或焚燒爐前，除去廢物中的鐵器，防止損壞破碎設(shè)備或焚燒爐。環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置

濕式CTN型永磁圓筒式磁選機(jī)。適用于粒度小于0.6mm的強(qiáng)磁性顆粒的回收，從鋼鐵冶煉排出的含鐵塵泥和氧化鐵皮中回收鐵，以及回收重介質(zhì)分選產(chǎn)品中的加重質(zhì)。環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置

懸吊磁鐵器。主要用來(lái)去除城市垃圾中的鐵器。一般式除鐵器，用于鐵物質(zhì)數(shù)量少時(shí)；帶式除鐵器，用于鐵物質(zhì)數(shù)量多時(shí)。環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置

浮選是根據(jù)不同物質(zhì)被水潤(rùn)濕程度的差異而對(duì)其進(jìn)行分離的過(guò)程。易被水潤(rùn)濕的物質(zhì)為親水性物質(zhì)；不易被水潤(rùn)濕的物質(zhì)為疏水性物質(zhì)。4.4浮選（不講、自學(xué)）環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置（一）浮選原理

通過(guò)在固體廢物與水調(diào)成的料漿中加入浮選藥劑擴(kuò)大不同組分的可浮性的差異，再通入空氣形成無(wú)數(shù)細(xì)小氣泡，使目的顆粒粘附在氣泡上，并隨氣泡上浮于料漿表面成為泡沫層后刮出，成為泡沫產(chǎn)品；而不上浮的顆粒仍留在料漿內(nèi)。環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置（二）浮選藥劑

根據(jù)在浮選過(guò)程中的作用，浮選藥劑分為：捕收劑起泡劑調(diào)整劑環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置

捕收劑：能夠選擇性地吸附在欲選的顆粒上，使欲選顆粒表面疏水，增加可浮性，使其易于向氣泡附著的藥劑。常用的捕收劑有：異極性捕收劑非極性油類捕收劑環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置

起泡劑：能夠促進(jìn)泡沫形成，增加分選界面的藥劑為起泡劑。環(huán)境學(xué)院：固體廢物處理與處置捕收劑的共同特征：是一種異極性的有機(jī)物質(zhì)，極性基親水，非極性基親氣，使起泡劑分子在空氣和水的界面上產(chǎn)生定向排列；大部分起泡劑是表面活性物質(zhì)，能夠強(qiáng)烈地降低水的表面張力；起泡劑應(yīng)用適當(dāng)?shù)娜芙舛?/p>

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