4.1分选

3727.07 100% 91.51% 4072.86
一般取2位小数。
（5）影响筛分效率的因素
影响筛分效率的因素主要有三类： 物料性质 筛分设备性能 操作条件
a.物料性质的影响
与筛分效率有关的废物性质主要有3个：

粒度组成 含水率和含泥量 颗粒形状
粒度组成
在粒度组成中，有三种粒度界限影响极大。 易筛粒
次少 次长 次低 较大 最短 最贵
筛孔(screen opening)形状
不同形状筛孔尺寸与筛下产品最大 粒度的关系按下式计算：
d max K a
式中：a－筛孔尺寸（mm）； K－系数（与筛孔形状有 关，可根据要求选择（见表4.1-3）
表4.1-3 K值表
孔形
K值
圆形
0.7
方形
0.9
长方形


转筒式：E=60%； 摇动式：E=70-80% 振动式：E=90%以上
同一种运动筛，E也受其运动强度的影响。
筛子的长度和宽度
宽度：影响生产率； 长度：影响筛分效率；
宽：长＝1：2.5～1：3为宜
筛面的倾角(obliquity)
筛面基本上都是倾斜安装的，所以，能 让颗粒通过的筛孔面积只是筛孔的水平 投影：
物理和物理化学性质的差异与分选方法
粒度差异－筛选（筛分） 密度差异－重力分选 磁性差异－磁力分选 导电性差异－电力分选（静电分选） 表面润湿性（物理化学性质）差异－浮选 光电性差异－光电分选 摩擦性差异－摩擦分选 弹性差异－弹跳分选
4.1 筛分（筛选）
筛分原理 筛分设备
4.1.1 筛分（screening）原理
筛面(screen surface)种类
筛面主要有三种材料制成，见表4.1-2。 筛面种类的影响主要是有效筛分面积的 影响
一般：

颗粒细，要求E高，选编织筛； 颗粒粗，要求E低，选棒条、钢板筛。
表4.1-2 筛面的种类
筛面种类
有效面积 使用寿命 价格
棒条筛
最少 最长 最低
钢板冲孔筛 钢丝编织筛
要实现筛分过程，物料在筛面上应具有相对 运动，这种运动的作用：


使筛面上的物料处于松散状态，并产生析离按物 料分层(上粗下细），细颗粒到达筛面，并透过筛 孔。 使堵在筛孔上的颗粒脱离筛孔，以利于细粒透过 筛孔。
（3）筛分概率
概念

颗粒通过筛孔的可能性称为筛分概率。
概率公式



筛分概率受复杂因素的影响，是许多复杂现象和因 素的综合体现（如筛孔大小，物料颗粒与筛孔的相 对大小等）。故筛分过程至今难以用数学形式全面 描述，若仅仅从颗粒尺寸与筛孔尺寸的关系进行讨 论，并假定某些理想条件（如颗粒是垂直投入筛孔， 颗粒是球形的），则可以得到颗粒透过筛孔的概率 公式。 研究单颗粒透过筛孔的概率如图4-1所示。 概率公式的推导
（4）筛分效率(screening efficiency)
筛分过程有两个重要的工艺指标： ① 处理能力：单位筛面面积每小时处理的物料量（t/m2.h）， 此为数量指标。 ② 筛分效率：实际得到的筛下产物重量与入筛物料中小于 筛孔尺寸的物料重量之比（％），此为质量指标。 理论上小于筛孔尺寸的物料均应成为筛下产物，实际上是不可 能的，根据筛分效率的概念，以E表示筛分效率，则有

＜0.75筛孔尺寸的颗粒，越多，筛分效率越高 ＞0.75筛孔尺寸的颗粒，越多，E越低
难筛粒

阻碍粒


1～1.5倍筛孔尺寸的颗粒，越多，E越低。 在析离分层过程中，该粒级形成的粒层，容易阻碍 “难筛粒”透过。
含水率和含泥量的影响
含水、泥高，颗粒互相粘附，并易于堵塞筛孔； 当筛孔尺寸较大时，其影响降低。
由许多水平或倾斜平行安装的筛条组成，简单，无动力，但 筛分效率低； 又叫圆筒筛，3～5°倾斜安装，圆筒形筛网绕轴线转动，简 单，效率低； 由不平衡体的旋转产生离心惯性力，使筛箱振动进行筛分， 效率高，但电机使用寿命短，轴承易磨损。 又叫弹性连杆式振动筛，筛子能在接近共振状态下工作，效 率高，但制造工艺复杂，振幅不稳定，橡胶弹簧易老化

结构 原理
a. 结构
是机械振动筛最常用的一种。 惯性振动筛的外形图见图4.1-6； 主要结构图见图4.1-7； 振动筛可以配置双层筛网，也可以在筛网配置 不同的筛孔，以进行多种产品的同时筛分 （图4.1-8）
图4.1-6 惯性振动筛外形图
图4.1-7 惯性振动筛结构示意图
1-筛箱，2-筛网，3-皮带，4-主轴，5-轴承，6-配重轮， 7-配重块，8-板簧。
1.2-1.7 （板条状取大值）
筛孔尺寸(aperture size)
筛孔尺寸的选择取决于筛分的目的和要求；

希望筛上产物中含小于筛孔的细粒尽量少，则选较
大筛孔。

希望筛下产物中尽可能不含大于规定尺寸的粒子，
则以规定粒度为筛孔 。
筛子的运动状况 筛子有两大类，筛分效率差别较大 固定式：E=50-60% 运动式
D/L
P
N=1/p
0.1 0.7 0.8 … 0.99 0.999
0.810 0.090 0.040 0.0001 0.000001
2 11 25 10000 100000
图4.1-2 颗粒透过筛面的概率的倒数与颗粒和筛孔相对尺寸的关系 d/L＜0.75 时，即 d＜0.75L 时， N小，且曲线平缓，筛分p大； d/L＞0.75时，曲线变陡，颗粒 直径稍有增加，筛分概率急剧 变小（N急剧增大）； ∴ 在筛分实践中， 把d＜0.75L 称易筛粒子 d＞0.75L 称难筛粒子 并且 在实践中，为了提高筛分效率， 有时按（被筛物料粒度／ 0.75 ） 来确定筛孔尺寸。
2 2
又，当某事件发生的概率为p，使该事件以概 率 p 出现需要重复 N 次，则 N 与概率 P 成反比， （需要重复的次数越多，概率值越小）
1 即： p N
或
1 N p
取不同的 d/L 值，计算出 p 和 N 值，见表 4.1-1 。 利用这些数据绘制曲线，见图4.1-2。
表4.1-1 颗粒透过筛孔的概率与颗粒及筛孔相对尺寸的关系
C E 100% 104% Q Q 100
式中：E－筛分效率（％）；C－筛下产品重量； Q－入筛原料的重量； α －入筛原料中小于筛孔级别的重量，（％）
C
在生产实际中，要测定C、 和 Q 是很困难的，但可以 通过取样的办法来测定原 料、筛上产物中小于筛孔 物料的含量。 ∴ 必须变换成便于应用的 计算式。 按图所示，并假设筛 下产物中小于筛孔尺寸的 粒级为 100 ％，（即不含 大于筛孔的粒级）
根据物料平衡原则：
① 原料重量等于筛上、下产物重量之和 Q＝C＋T ②原料中小于筛孔的粒级等于筛上、下产物 中所含小于筛孔粒级之和 Qα ＝100C＋Tθ 将①式代入②式： Q 100 C (Q C )
( )Q C 100
再代入筛分效率公式：
C 4 E 10 % 104% Q (100 )
例：一台筛子，筛孔为20mm，经取样测定给料、筛上产 品、筛下产品中小于20mm的粒级分别为46.75%,7.26%和 94.38%。计算该台筛子的筛分效率。
∵ 筛下中-20mm粒级＜100％ 即：α ＝4.675%,β =94.38%, θ =7.26% ∴ ( ) 94.38(46.75 7.26) E 100% 100% ( ) 46.75(94.38 7.26)
筛下物最 大 颗粒直径 水平 d 1.4d 保证筛去最大粒必需的筛孔大小 圆 孔 40º ～45º 倾斜 (1.85～2)d* 水平 1.16d 方 孔 40º ～45º 倾斜 1.52d
*小颗粒取大值，大颗粒取小值
c. 操作条件的影响
主要有3点:
要连续，均匀给料： 确保稳定的工作 状态。 要控制给料量：过大，易堆积，难松 散；过小，处理能力降低。 要及时清理和维修筛面：确保正常的 筛分效果。
图4.1-1 颗粒透过筛孔示意图
筛分概率公式的推导 假设：


颗粒为球形，直径为d； 筛网由无限细的筛丝制成，筛孔的边长为 L （正方形）； 颗粒垂直下落。
则可以认为：


颗粒与筛丝不相碰时，即可无阻碍地透过筛 孔，由图 4.1-1 ，颗粒的中心应落在图中虚 线的面积-（L－d）2之内。 由此，可将颗粒透不透过筛孔看作一个随机 现象。
d L cos H sin
可见：筛面的倾角越大，水平投影越小， 颗粒所受阻力越大（图4.1-3）。 一般：振动筛的倾角为 0 º ～25 º ，固定棒 条筛的倾角为40º ～45º 。见表4.1-4
图4.1-3 单个颗粒透过倾斜筛面的筛孔示意图
表4.1-4 筛面水平及倾斜放置时筛下物最大粒度与筛孔宽的关系 （适用于5mm以上筛孔）
(4.1.1)
若筛网破损，筛下产物中不是100％小于筛孔粒级，而是小于筛孔粒 级的含量为β （％） 则：
( ) E 100% ( )
(4.1.2)
实际操作中，一般是在入筛料流、筛上料流、筛下料流中每隔 15～30分钟取样一次，并连续取样2～4小时，将样品在试验室中 同规格的标准筛测定α 、β 、θ ； 当β ＝100％时，代入式（4.1.1） 当β ＜100％时，代入式（4.1.2）计算筛分效率
4 固体废物的分选
固体废物资源化的重要前提之一
4 固体废物的分选
概述 筛分（筛选） 重力分选 磁力分选 电选 浮选 其他分选
概述
固体废物分选是固体废物处理的一种方法，或叫单元 操作。 固体废物分选的目的有二：

(1)回收有用组分， (2)分离有害组分以利于后续处理。
固体废物的分选是根据固废中各种组分物理性质和物 理化学性质的差异而进行分离的作业。 本章将分六节讨论，各种分选方法的原理均为重点， 各自的重点将分别介绍。