固体废物分选2
固体废弃物的处理--4分选
4.1 筛分(筛选) 筛分原理 筛分设备
4.1.1 筛分(screening)原理 筛分的概念 筛分过程 筛分概率 筛分效率(screening efficiency) 影响筛分效率的因素
(1)筛分的概念
将颗粒大小不同的混合物料,通过单 层或多层筛子而分成若干个不同粒度 级别的过程.(或书上所述,见P70). 筛分过程演示
(2)筛分过程
由两个阶段组成
(a)易于穿过筛孔的颗粒通过不能穿过筛孔的颗 粒所组成的物料层到达筛面. (b)易于穿过筛孔的颗粒透过筛孔.
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.
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) β (α θ ) ×100% E= ×100% = α (β θ ) 46.75(94.38 7.26) 3727.07 = ×100% ≈ 91.51% 4072.86
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.
4.1.2 筛分设备 (1) 类型 (2) 惯性振动筛(intertia vibrating screens) (3) 共振筛(resonance vibrating screens)
固体废物分选
3、上升气流干涉沉降
颗粒群的干涉末速Vhs为：
v hs =v 0 (1－λ ) n
n
λ：物料容积浓度（空间占 有率） 与物料的粒度及状态有关，33 — 4.65 2.
最小上升气流速度umin为： umin＝0.125V0
4、水平气流干涉沉降
在风选中还常应用水平气流。在水平 气流分选器中，物料是在空气动压力及本 身重力作用下按粒度或密度进行分选的。
固废还可据固废比磁化系数x0（物质磁 化时,单位质量和单位磁场强度的磁矩,又称 为质量磁化率）的大小，可将其分为： 强磁性物质：x0 =（7.5-38）×10-6m3/kg 弱磁场磁选机可分离； 弱磁性物质：x0 =（0.19-7.5)×10-6m3/kg 强磁场磁选机可回收； 非磁性物质：x0 ＜0.19×10-6m3/kg。 磁选过程可与磁性物质分离
平面摇床的结构
水平分布—扇形分布规律
密度大粒度小的颗粒的受动摩擦力、惯性力大， 纵向迁移速度快；粒度大密度小的颗粒受到水 流的冲击力大，横向迁移速度快。
垂直分布—析离分层
在横向变速水流冲洗和其涡流搅拌作用下， 小颗粒穿过密度相同而尺寸较大的颗粒之间 的间隙并按密度分层，细而重的颗粒处于床 榴底部，粗而重的颗粒在细颗粒的上面，依 次向上为：粗而轻的颗粒，粗而轻的颗粒。
（三）重介质分选的设备(自学)
三、跳汰分选
跳汰分选是一个典型的从采矿工业借鉴而来 的运行单元，它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。 供料在水介质中受到脉冲力作用，于是，整 个筛面上的物料层不断地被冲起又落下，颗粒之 间频繁接触，逐渐形成一按密度分层的床层。
（二）重介质的性能要求
加重质的性质
固体废物分选技术
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4.4 浮选（不讲、自学）
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。
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
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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。
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。
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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。
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%
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2.2 纯度
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：
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根据筛子的位置不同以及筛分目的的不同，可 分为：
固体废弃物分选方法
固体废弃物分选方法一、重力分选1、重介质分选通常将密度大于水的介质称为重介质，重介质分选在固体废物处理中的应用广泛。
在重介质中使固体废物中的颗粒按密度分开的方法称为重介质分选。
为使分选过程有效地进行，需选择重介质密度在固体废物中的轻物料密度和重物料密度之间，凡颗粒密度大于重介质密度的重物料都下沉，集中于分选设备的底部成为重产物，颗粒密度小于重介质密度的轻物料都上浮，集中于分选设备的上部成为轻产物，它们分别排出，从而达到分选的目的。
重介质分选的精度很高，入选颗粒粒度范围也可以很宽，很适合各种固体废物的处理与分选。
必须指出：粒度过小，特别是重介质密度与分离物质密度相近时沉降速度很小，分离很慢，所以在实际分离前，应筛去细粒部分，对于大密度物料，粒度下限2—3mm，轻密度物料粒度下限3—6mm，采用重悬浮液时，粒度下限可降至0.5mm。
重介质选矿的主要设备是螺旋溜槽等。
2、摇床分选摇床分选是细料固体物料分选应用比较广泛的方法之一。
摇床的床面近似长方形，微向轻产物排除端倾斜，床面上刻有沟槽。
有给水槽给入的洗水沿倾斜方向成薄层流过。
传动机构使床面作往复不对称运动，当物料送入给料槽时，在水流和摇动作用下，不同密度的颗粒在床面上呈扇形分布，从而达到分选的目的。
摇床按密度不同分选颗粒，但粒度和形状也影响分选的精确化，入摇床之前，需将物料用水力分级机分级，然后对多粒级单独选剔。
摇床分选用于分选细粒和微粒物料。
在固体废物处理中，目前主要用于从含硫铁矿较多的煤矸石中回收硫铁矿，这是一种分选精度很高的单元操作。
在摇床分选设备中最常用的是平面摇床。
二、磁力分选固体废物的磁力分选是借助磁选机产生的磁场是铁磁物质组分分离的一种方法。
在固体废物的处理系统中，磁选主要用做回收或富集黑色金属，或是在某些工艺中排除物料中的铁质物质。
固体废物按磁性可分为强磁性、中磁性、弱磁性和非磁性等组分。
这些不同磁性的组分通过磁场时，磁性较强的颗粒（通常为黑色金属），会被吸附到磁选设备上，而磁性弱的或非磁性颗粒就会被输送设备带走或受自身重力或离心力的作用掉落到预定的区域，从而完成分选过程。
4-第四章 固体废物分选(1)
（三）重介质分选设备 分选设备：目前常用的是鼓形重介质分选机。 结构与：外形是一圆筒转鼓， 由四个辊轮支撑，通过 圆筒腰间的大齿轮由传动装置带动旋转（转速2r/min)。 在圆筒的内壁沿纵向设有扬板，用以提升重物到溜槽 内。圆筒水平安装。 工作原理：固体废物和重介质一起由圆筒一端给入， 在向另一端流动过程中，密度大于重介质的颗粒沉于 槽底，由扬板提升落入溜槽内，被排出槽外成为重产 物；密度小于重介质的颗粒随重介质流从圆筒溢流口 排出成为轻产物。 应用：鼓形重介质分选机适用于分离粒度较粗（40－ 60mm）的固体废物。
扬板
二、跳汰分选
(一）跳汰分选原理 跳汰分选是垂直变速介质流中按密度分选固体废物的一种 方法。通常使用水为介质，故称为水力跳汰分选。水力跳 汰分选设备称为跳汰机。 固体废物给入跳汰机的筛板上，在水介质中受到脉冲力作 用，于是，整个筛面上的物料层不断地被冲起又落下，逐 渐形成一按密度分层的床面。一个脉冲循环中包括这样两 个过程：床面先是浮起，然后被压紧。在浮起状态，轻颗 粒加速较快，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，。分层后，密度大的重颗粒群集中于底层，其中小而 重的颗粒会透筛成为筛下重产物，密度小的轻物料群进入 上层，被水平水流带到机外成为轻产物。
d 3 2 ( S ) g d 2 v0 6
式中：d－颗粒直径；ρS－颗粒密度；ρ－空气密度；ψ－阻 力系数；g－重力加速度。
又因：ρ<<ρS，ρS－ρ＝ρS，移项得：
d S g v0 6
结论：由上式可看出， 颗粒沉降末速与颗粒的密度、粒度及形状有关。 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，直径大的颗粒沉降末速大。 等降颗粒：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，这样的颗粒 称为等降颗粒。 等降比（e0）：密度小的颗粒粒度（dr1）与密度大的颗粒 粒度（dr2）之比，以e0表示。
固体废物的分选
固体废物的分选固体废物的分选，就是把固体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选出来，并加以综合利用的过程。
这是工业固体废物处理过程中重要的技术环节之一。
根据物料的物理或化学性质（包括粒度、密度、重力、磁性、电性、光电性、摩擦性、弹性和表面湿润性等）采用不同的分选方法。
分选方法包括人工拣选和机械分选，机械分选又分为筛分、重力分选、浮选、磁力分选、电力分选、光电分选，以及摩擦及弹性分选等技术。
一、固体废物分选的一般理论为了从一种混合物料中将各种纯净物质选别出来，分选过程可以按两级识别（两个排料口）或多级识别（两个以上排料口）来确定。
回收率：单位时间内某一排料口中排出的某一组分的量与进入分选机的此组分量之比。
——排出物料中某一组分的含量；式中，X1——入料中某一组分的含量。
X纯度：仅用回收率不能说明分选的效率，因此引入第二个工作参数——纯度。
——排出物料中另一组分的含量。
式中，Y1二、筛分1.筛分原理筛分一般适用于粗粒物料的分离，是利用筛子将物料中小于筛孔的细粒物料通过筛面（筛下产品），而大于筛孔的粗粒物料留在筛面上（筛上产品），完成粗、细粒物料分离的过程，也是利用筛子将粒度范围较宽混合物料按粒度大小分成若干不同级别的过程。
筛分可分为两个阶段：物料分层（条件）和细粒透筛（目的）。
它主要与物料的粒度或体积有关，密度和形状对它的影响很小。
2.筛分效率筛分效率是指实际得到的筛下产品质量与入筛废物中所含小于筛孔尺寸的细粒物料的质量之比。
通常用筛分效率来描述筛分过程的优劣。
筛分效率：式中，Q——筛下物质量；——入筛原料质量；Qα——原料中小于筛孔尺寸的颗粒质量的百分含量。
3.影响筛分的因素影响筛分的因素主要有：①固体废物性质；②筛分设备性能（固定筛是50%，旋转筛是60%，摇动筛是70%，振动筛是90%）；③筛分操作条件。
4.筛分设备（1）固定筛：筛面由许多平行排列的筛条组成，多为倾斜安装。
在线网课《固体废物处理与处置(山盟-青岛科大)》单元测试考核答案
第一章测试1【单选题】(4分)统一收集未经任何处理的原生废物的收集方式是（）。
A.分类收集B.定期收集C.不定期收集D.混合收集2【单选题】(4分)目前，国家大力倡导的生活垃圾的收集方式是（）。
A.定期收集B.专人收集C.混合收集D.分类收集3【单选题】(4分)固废从产生到处置的全过程中，操作过程最复杂，耗资最大的环节是（）。
A.收集与运输B.资源化C.处置D.处理4【单选题】(4分)生活垃圾收运系统的三阶段收运工艺不包括（）。
A.搬运贮存B.填埋C.清运D.转运5【单选题】(4分)垃圾的清运中，容器倾倒指的是（）。
A.搬运容器方式B.固定容器方法C.移动容器方法D.交换容器方式第二章测试1【单选题】(4分)压实，可以增大（），有利于提高固废运输和管理效率。
A.体积B.质量C.容重D.面积2【单选题】(4分)破碎方法中，（）属于非机械能破碎。
A.劈碎B.低温破碎C.冲击破碎D.压碎3【单选题】(4分)筛分效率是指筛下产品的质量除以（）。
A.入筛的小于筛孔尺寸的细粒的质量B.筛上产品质量C.筛上的小于筛孔尺寸的细粒的质量D.入筛固废质量4【单选题】(4分)固体废物分选是依据不同物料间的性质差异，磁选是根据废物中不同物料间的（）差异实现分选的。
A.导电性B.密度C.尺寸D.磁性5【单选题】(4分)浮选药剂合理添加顺序是（）。
A.起泡剂\调整剂\捕收剂B.起泡剂\捕收剂\调整剂C.调整剂\捕收剂\起泡剂D.调整剂\起泡剂\捕收剂第三章测试1【单选题】(4分)好氧堆肥系统的特点是（）。
A.堆制温度低B.工艺比较复杂C.空气与发酵原料隔绝D.异味浓烈2【单选题】(4分)。
固体废物处理与处置固体废物分选
重选可分为重介质分选、跳汰分选、风力分选和摇床
分选等。
A固体废物中颗粒间必须存在密度的差异；B分选过程
都是在运动介质中进行的；C在重力、介质动力及机 械力的综合作用下，使颗粒群松散并按密度分层；D 分好层的物料在运动介质流的推动下互相迁移，彼此 分离，并获得不同密度的最终产品。
在重介质中使固体废物中的颗粒群按密度分开的
第四章 固体废物分选
固体废物分选：将固体废物中可回收利用的或不利于
后续处理、处臵工艺要求的物料分离出来的过程。
筛选（分）、重力分选、磁力分选、电力分选、光电
分选、摩擦及弹性分选，以及浮选等。
筛分是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，完成粗、细 粒物料分离的过程。
卧式风力分选机）和上升气流风选机（又称为立式风 力分选机）。
摇床分选是在一个倾斜的床面上，借助床面的不对称
往复运动和薄层斜面水流的综合作用，使细粒固体废 物按密度差异在床面上呈扇形分布而进行分选的一种 方法。
平面摇床主要由床面、床头和传动机构组成。摇床床
面近似呈梯形，横向有1.5-50的倾斜。在倾斜床面的上 方设臵有给料槽和给水槽。床面上铺有耐磨层（如橡 胶等）。沿纵向布臵有床条，床条高度从传动端向对 侧逐渐降低，并沿一条斜线逐渐趋向于零。整个床面 由机架支撑。床面横向坡度借机架上的调坡装臵调节。 床面由传动装臵带动进行往复不对称运动。
运动，借以推动水流在跳汰室内作脉冲运动；无活塞 跳汰机采用压缩空气推动水流。
是以空气为分选介质，在气流作用下使固体废物颗粒按 密度和粒度进行分选的一种方法。 风选在国外主要用于城市垃圾的分选，将城市垃圾中的 有机物与无机物分离，以便分别回收利用或处臵。
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2. 永磁圆筒式磁选机 3-34 逆流型
适合小于0.6mm的强磁性颗粒回收。 • 重介质分选中加重质的回收 • 钢铁冶炼排出尘泥，氧化铁皮中回收铁
3.悬吊磁铁器 •一般型除铁器 3-35 a •带式除铁器 3-35 b
20
> 0.22
> 0.25
20-30206030处理 矿浆 能力 m3/ 台.h
260330
135165
二、 磁流体分选
（一）原理
分选介质：磁流体
原理： 在磁场或磁场和电场的联合作用下产生 “加重”作用，按固体废物各组分的磁性和密 度的差异或磁性、导电性和密度的差异，使不 同组分分离。
应用：各组分间的磁性差异小而密度或导电性 差异较大时
主要用于去除城市垃圾中的铁器
保护破碎设备及其它设备免受损坏。
XCT系列永磁磁力 滚筒(也称磁滑轮)
主要适用: 1、贫铁矿经粗碎或中碎 后的粗选，排除围岩等 废石，提高品位，减轻 下一道工序的负荷。 2、用于赤铁矿还原闭路 焙烧作业中将未充分还 原的生矿选出，返回再 烧。 3、用于陶瓷行业中将瓷 泥中混杂的铁除去，提 高陶瓷产品的质量。 4、燃煤、铸造型砂、耐 火材料以及其它行业的 需要的除铁作业。
CT 型圆筒 磁选机主要技
术参数
技术参 数
规格
圆筒 直径
圆 筒
长 度
圆筒 转速 转/ 分
圆筒表面磁感应强度（特 断拉）
滚筒表 面平均
扫选强 化区
给矿 浓度
%
给 工作 矿 间隙 粒
度
CT1030
Φ10 50
300 0
20
> 0.22
> 0.25
20-30
2060
30
CT1015
Φ10 50
150 0
磁流体：磁流体动力分选和磁流体静力分选
1 磁流体动力分选 磁场（均匀，非均匀）+电场：
按照 密度，电导率比磁化率分离 分选介质：强电解质，便宜，黏度低 优点：介质便宜，设备简单，处理量大
处理0.5-0.6mm固废，50t/h,最高900t/h 缺点： 分离精度低 应用：电导率差异较大的固废组分分离
2 磁流体静力分选 非均匀磁场 分选介质：顺磁性液体和铁磁性胶体悬浊液 按照密度，比磁化率分离 优点：分离精度高； 缺点：设备复杂，介质价格高，回收困难，处理 能力小 应用：城市垃圾中回收铝，铜，锌，铅等金属
（二）磁流体分选设备及应用 图3—36 构造，工作原理图 • 用于汽车的废金属碎块的回收 • 低温破碎物料的分离 • 从垃圾中回收金属碎块
弱磁性物质：比磁化系数x0=（0.19-7.5）*10-6m3/kg
非磁性物质：比磁化系数（x0）〈0.19*10-6m3/kg
用单位磁场强度在单位质量物体上产生的磁矩,即物体 的比磁化系数(specific magnetization coefficient)
(四）磁选设备及应用图 3-33 1.磁力滚筒
七 磁力分选
一、磁选
(一)磁选原理
原理：利用固体废物中各种物质的磁性差异在
不
均匀磁场中进行分选
过程：输入—磁化—吸附—排出 图4-17
颗粒受到磁力和机械力（重力、离心力、介质阻力等）
分离条件：f磁〉Σf机 （二）磁选机的磁场
均匀磁场(转矩)和非均匀磁场 (转矩和磁力)
（三）磁性分类
强磁性物质：比磁化系数（x0）>38*10-6m3/kg