《4章固体废物资源化技术 第1节 固体废物的分选技术.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《4章固体废物资源化技术 第1节 固体废物的分选技术.ppt（74页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
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第第1 1节节 固体废物的分选技术固体废物的分选技术第第2 2节节 固体废物的生物处理技术固体废物的生物处理技术第第3 3节节 固体废物的热转化技术固体废物的热转化技术第第4 4节节 固体废物制备建筑材料技术固体废物制备建筑材料技术第第5 5节节 固体废物的固化与化学处理技术固体废物的固化与化学处理技术第第6 6节节 固体废物的化学浸出技术固体废物的化学浸出技术本章内容要点本章内容要点1 1 1 1、掌握各种分选技术的主要原理与设备、掌握各种分选技术的主要原理与设备、掌握各种分选技术的主要原理与设备、掌握各种分选技术的主要原理与设备 2 2 2
2、2、重点掌握好氧堆肥和沼气发酵的技术原理、设备、重点掌握好氧堆肥和沼气发酵的技术原理、设备、重点掌握好氧堆肥和沼气发酵的技术原理、设备、重点掌握好氧堆肥和沼气发酵的技术原理、设备和流程等，学会简单的处理设计方法。和流程等，学会简单的处理设计方法。和流程等，学会简单的处理设计方法。和流程等，学会简单的处理设计方法。3 3 3 3、掌握热解和焚烧的原理和设备、掌握热解和焚烧的原理和设备、掌握热解和焚烧的原理和设备、掌握热解和焚烧的原理和设备 4 4 4 4、掌握各种利用固体废物生产建筑材料的方法原理、掌握各种利用固体废物生产建筑材料的方法原理、掌握各种利用固体废物生产建筑材料的方法原理、掌握各种利
3、用固体废物生产建筑材料的方法原理与设备等。与设备等。与设备等。与设备等。5 5 5 5、掌握固化与化学处理技术、掌握固化与化学处理技术、掌握固化与化学处理技术、掌握固化与化学处理技术6 6 6 6、简单了解化学浸出技术、简单了解化学浸出技术、简单了解化学浸出技术、简单了解化学浸出技术第一节 固体废物的分选技术 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
4、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(一一)筛选原理筛选原理1、筛选过程：利用一个或一个以上的筛面，、筛选过程：利用一个或一个以上的筛面
5、，将不同粒径颗粒的混合废物分成两组或两组将不同粒径颗粒的混合废物分成两组或两组以上颗粒组的过程。以上颗粒组的过程。该过程由该过程由物料分层物料分层和和细粒透筛细粒透筛两个阶段组成。两个阶段组成。条件条件 目的目的易筛粒：易筛粒：粒度小于筛孔尺寸粒度小于筛孔尺寸3/4的颗粒，很易通的颗粒，很易通过粗粒形成的间隙到达筛面而透筛。过粗粒形成的间隙到达筛面而透筛。难筛粒：难筛粒：粒度大于筛孔尺寸粒度大于筛孔尺寸3/4的颗粒，粒度越的颗粒，粒度越接近筛孔尺寸就越难透筛。接近筛孔尺寸就越难透筛。2 2、筛分效率：筛选时实际得到的筛下产物的质量与原料中、筛分效率：筛选时实际得到的筛下产物的质量与原料中、筛分
6、效率：筛选时实际得到的筛下产物的质量与原料中、筛分效率：筛选时实际得到的筛下产物的质量与原料中所含粒度小于筛孔尺寸的物料的质量比，用百分数表示。所含粒度小于筛孔尺寸的物料的质量比，用百分数表示。所含粒度小于筛孔尺寸的物料的质量比，用百分数表示。所含粒度小于筛孔尺寸的物料的质量比，用百分数表示。(此时筛下产物全部为小于筛孔尺寸的颗粒)(4-1)(4-1)式中：式中：式中：式中：Q Q 1 1为筛下产物质量，为筛下产物质量，为筛下产物质量，为筛下产物质量，kgkg；Q Q为入筛固体废物质量，为入筛固体废物质量，为入筛固体废物质量，为入筛固体废物质量，kg kg；入筛固体废物中小于筛孔尺寸的细粒含量
7、，入筛固体废物中小于筛孔尺寸的细粒含量，入筛固体废物中小于筛孔尺寸的细粒含量，入筛固体废物中小于筛孔尺寸的细粒含量，%。实际要测定实际要测定实际要测定实际要测定Q Q 、Q Q1 1比较困难。设：比较困难。设：比较困难。设：比较困难。设：(4-2)(4-2)(4-3)(4-3)式中：式中：式中：式中：QQ2 2为筛上产物质量，为筛上产物质量，为筛上产物质量，为筛上产物质量，kgkg；、分别为筛上、筛下产分别为筛上、筛下产分别为筛上、筛下产分别为筛上、筛下产品中小于筛孔尺寸的细粒含量，品中小于筛孔尺寸的细粒含量，品中小于筛孔尺寸的细粒含量，品中小于筛孔尺寸的细粒含量，%。入筛固体废物入筛固体废物
8、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，筛下产品不是100%Q1，而是 Q1，筛分效率的计算公式为：3、影响筛分效率的因素、影响筛分效率的因素(P35)（1 1）固体废物性质的影响：）固体废物性质的影响：）固体废物性质的影响：）固体废物性质的影响：a a、粒度组成、粒度组成、粒度组成、粒度组成（易筛粒含量越高，筛分效率越高）；（易筛粒含量越高，筛分效率越高）；（易筛粒含量越高，筛分效率越高）；（易筛粒含量越高，筛分效率越高）；b b、含水率和含泥量、含水率和含泥量、含
9、水率和含泥量、含水率和含泥量（含水量小于（含水量小于（含水量小于（含水量小于5%5%且含泥质较少时，且含泥质较少时，且含泥质较少时，且含泥质较少时，影响不大，属干式筛分；含水量达影响不大，属干式筛分；含水量达影响不大，属干式筛分；含水量达影响不大，属干式筛分；含水量达5%8%5%8%，且颗粒粒度，且颗粒粒度，且颗粒粒度，且颗粒粒度较细又含泥质时，颗粒间以及颗粒与网丝间产生较大凝较细又含泥质时，颗粒间以及颗粒与网丝间产生较大凝较细又含泥质时，颗粒间以及颗粒与网丝间产生较大凝较细又含泥质时，颗粒间以及颗粒与网丝间产生较大凝聚力，堵塞筛孔，使筛分无法继续进行；含水量达聚力，堵塞筛孔，使筛分无法继续进
10、行；含水量达聚力，堵塞筛孔，使筛分无法继续进行；含水量达聚力，堵塞筛孔，使筛分无法继续进行；含水量达10%14%10%14%时，颗粒形成泥浆，凝聚力下降，颗粒团聚体时，颗粒形成泥浆，凝聚力下降，颗粒团聚体时，颗粒形成泥浆，凝聚力下降，颗粒团聚体时，颗粒形成泥浆，凝聚力下降，颗粒团聚体散成单体颗粒，筛分效率提高，属湿式筛分。）散成单体颗粒，筛分效率提高，属湿式筛分。）散成单体颗粒，筛分效率提高，属湿式筛分。）散成单体颗粒，筛分效率提高，属湿式筛分。）c c、颗粒形状、颗粒形状、颗粒形状、颗粒形状（球形最易，片状或条状颗粒，难通过圆形或（球形最易，片状或条状颗粒，难通过圆形或（球形最易，片状或条状
11、颗粒，难通过圆形或（球形最易，片状或条状颗粒，难通过圆形或方形筛孔的筛子，但易通过长方形筛孔的筛子。）方形筛孔的筛子，但易通过长方形筛孔的筛子。）方形筛孔的筛子，但易通过长方形筛孔的筛子。）方形筛孔的筛子，但易通过长方形筛孔的筛子。）（2）筛分设备性能的影响：）筛分设备性能的影响：筛孔形状、筛孔形状、筛面、筛子运动方式及运动强度、筛面筛面、筛子运动方式及运动强度、筛面宽度和长度、筛面倾角宽度和长度、筛面倾角(15-25为易为易)。（3）筛分操作条件的影响：）筛分操作条件的影响：注意连续均注意连续均匀给料、及时清理和维修筛面。匀给料、及时清理和维修筛面。（二）筛分设备（二）筛分设备1、固定筛、固
12、定筛2、滚筒筛、滚筒筛3、振动筛、振动筛 (1)惯性振动筛惯性振动筛 (2)共振筛共振筛1 1、固定筛、固定筛 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），棒条宽），棒条宽度应大于固体废物中最大快块度的度应大于固体废物中最大快块度的2.5倍。适于筛分倍。适于筛分粒度大于粒度大于50mm的粗粒废物，主要用在初碎和
13、中碎之的粗粒废物，主要用在初碎和中碎之前，安装倾角一般为前，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。亦叫转筒筛，筛面为带孔的圆柱形筒体或截亦叫转筒筛，筛面为带孔的圆柱形筒体或截亦叫转筒筛，筛面为带孔的圆柱形筒体或截亦叫转筒筛，筛面为带孔的圆柱形筒体或截头的圆锥体。筛网一般为冲击板。安装倾角头的圆锥体。筛网一般为冲击板。安装倾角头的圆锥体。筛网一般为冲击板。安装倾角头的圆锥体。筛网一般为冲击板。安装倾角3 355。物料在滚筒筛中的运动有三种状态：物料在滚筒筛中的运动
14、有三种状态：物料在滚筒筛中的运动有三种状态：物料在滚筒筛中的运动有三种状态：（1 1）沉落状态：）沉落状态：）沉落状态：）沉落状态：颗粒被圆周运动带起，滚落颗粒被圆周运动带起，滚落颗粒被圆周运动带起，滚落颗粒被圆周运动带起，滚落到向上运动的颗粒层表面。到向上运动的颗粒层表面。到向上运动的颗粒层表面。到向上运动的颗粒层表面。（2 2）抛落状态：）抛落状态：）抛落状态：）抛落状态：筛筒转速足够高时，颗粒沿筛筒转速足够高时，颗粒沿筛筒转速足够高时，颗粒沿筛筒转速足够高时，颗粒沿筒壁上升，沿抛物线轨迹落回筛底。筒壁上升，沿抛物线轨迹落回筛底。筒壁上升，沿抛物线轨迹落回筛底。筒壁上升，沿抛物线轨迹落回筛
15、底。（3 3）离心状态：）离心状态：）离心状态：）离心状态：转速进一步提高，颗粒附着转速进一步提高，颗粒附着转速进一步提高，颗粒附着转速进一步提高，颗粒附着在筒壁上不再落下，此转速称为临界转速。在筒壁上不再落下，此转速称为临界转速。在筒壁上不再落下，此转速称为临界转速。在筒壁上不再落下，此转速称为临界转速。物料处于抛落状态时效果最佳，一般，物料在物料处于抛落状态时效果最佳，一般，物料在物料处于抛落状态时效果最佳，一般，物料在物料处于抛落状态时效果最佳，一般，物料在筒内滞留筒内滞留筒内滞留筒内滞留2530S2530S，转速，转速，转速，转速56r/min56r/min时筛分效率时筛分效率时筛分效
16、率时筛分效率最佳。最佳。最佳。最佳。2、滚筒筛 振动方向与筛面垂直或近似垂直，振动次数振动方向与筛面垂直或近似垂直，振动次数6003600r/min，振幅振幅0.51.5mm。物料在筛面物料在筛面上发生离析现象，密度大而粒度小的颗粒穿过上发生离析现象，密度大而粒度小的颗粒穿过密度小而粒度大的颗粒间隙，进入下层到达筛密度小而粒度大的颗粒间隙，进入下层到达筛面，大大有利于筛分地进行。安装倾角一般控面，大大有利于筛分地进行。安装倾角一般控制在制在840之间。之间。（1）惯性振动筛）惯性振动筛 （2）共振筛）共振筛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
17、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。还可用作脱的粗中细粒废物的筛分。还可用作脱水振动和脱泥筛分。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）惯性振动筛利用连杆上装有弹簧的曲柄连杆机构驱动，使筛子在共利用连杆上装有弹簧的曲柄连杆机构驱动，使筛子在共利用连杆上装有弹簧的曲柄连杆机
18、构驱动，使筛子在共利用连杆上装有弹簧的曲柄连杆机构驱动，使筛子在共振状态下进行筛分的。振状态下进行筛分的。振状态下进行筛分的。振状态下进行筛分的。优点：处理能力大，筛分效率高、耗电少以及结构紧凑优点：处理能力大，筛分效率高、耗电少以及结构紧凑优点：处理能力大，筛分效率高、耗电少以及结构紧凑优点：处理能力大，筛分效率高、耗电少以及结构紧凑缺点：工艺复杂、机体重大、橡胶弹簧易老化。缺点：工艺复杂、机体重大、橡胶弹簧易老化。缺点：工艺复杂、机体重大、橡胶弹簧易老化。缺点：工艺复杂、机体重大、橡胶弹簧易老化。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
19、、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）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
20、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，常采用旋再进一步将轻颗粒从气流中分离出来，常采用旋流器（除尘）。流器（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。
21、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根据牛顿定律根据牛顿定律:当颗粒粒度一定时，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
22、，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，称为等降比等降比，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还是阻力还是阻力系数系数的函数。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
23、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。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
24、，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。固体废物中各种物质磁性分类（据固体废物中各种物质磁性分类（据固体废物中各种物质磁性分类（据固体废物中各种物质磁性分类（据比磁化系数）：比磁化系数）：1 1、强磁性物质强磁性物质强磁性物质强磁性物质：x x0 038103810-6-6cmcm3 3/g/g2 2、弱磁性物质弱磁性物质弱磁性
25、物质弱磁性物质:x:x0 0=(0.197.5)10=(0.197.5)10-6-6cmcm3 3/g/g3 3、非磁性物质非磁性物质非磁性物质非磁性物质:x:x0 0 0.19100.1910-6-6cmcm3 3/g/gHgradH HgradH 反应磁选设备特性。反应磁选设备特性。反应磁选设备特性。反应磁选设备特性。根据根据根据根据HH的大小磁选设备分为三类：的大小磁选设备分为三类：的大小磁选设备分为三类：的大小磁选设备分为三类：1 1、弱磁场磁选设备弱磁场磁选设备弱磁场磁选设备弱磁场磁选设备：磁极表面：磁极表面：磁极表面：磁极表面H1700 Oe,H1700 Oe,分选分选分选分选x
26、x0 0大大大大的颗粒；的颗粒；的颗粒；的颗粒；2 2、中等磁场磁选设备中等磁场磁选设备中等磁场磁选设备中等磁场磁选设备：磁极表面：磁极表面：磁极表面：磁极表面20006000 Oe20006000 Oe，分选，分选，分选，分选x x0 0中等的颗粒；中等的颗粒；中等的颗粒；中等的颗粒；3 3、强磁场磁选设备强磁场磁选设备强磁场磁选设备强磁场磁选设备：磁极表面：磁极表面：磁极表面：磁极表面H=600026000 OeH=600026000 Oe，分，分，分，分选选选选x x0 0小的颗粒；小的颗粒；小的颗粒；小的颗粒；此外此外此外此外要求要求要求要求gradH 0gradH 0，也就是说磁选必
27、须再非均匀磁场，也就是说磁选必须再非均匀磁场，也就是说磁选必须再非均匀磁场，也就是说磁选必须再非均匀磁场中进行。中进行。中进行。中进行。铁磁性物质在磁场中的分离（二）（二）常用磁选机常用磁选机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1、磁力滚筒 又称磁滑轮，主要由磁滚筒和输送皮带又称磁滑轮，主要由磁滚筒和输送皮带组成。磁滚筒有永磁滚筒和电磁滚筒两组成。磁滚筒有永磁滚筒和电磁滚筒两种。种。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
28、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。3、悬吸型磁选机、悬吸型磁选机u一般式除铁器：通过传送带将废物颗粒输送一般式除铁器：通过传送带将废物颗粒输送穿过有较大梯度的磁场。为间断式工作，通穿过有较大梯度的磁场。为间断式工作，通过切断电磁铁的电流排出铁物。过切断电磁铁的电流排出铁物。u带式除铁器：连续工作式，铁物数量较多时带式除铁器：连续工作式，铁物数量较多时适用。适用。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
29、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、电选（一）电选原理（一）电选原理（一）电选原理（一）电选原理1 1、电选过程中废物颗粒的带电方式、电选过程中废物颗粒的带电方式、电选过程中废物颗粒的带电方式、电选过程中废物
30、颗粒的带电方式(4(4种种种种)(1)(1)直接传导带电直接传导带电直接传导带电直接传导带电 ：废物与传导电极废物与传导电极废物与传导电极废物与传导电极直接接触直接接触直接接触直接接触，利用颗粒，利用颗粒，利用颗粒，利用颗粒的导电性差异及其在电极上表现的行为不同，就可以把的导电性差异及其在电极上表现的行为不同，就可以把的导电性差异及其在电极上表现的行为不同，就可以把的导电性差异及其在电极上表现的行为不同，就可以把它们分开。它们分开。它们分开。它们分开。导电好的物质导电好的物质导电好的物质导电好的物质与电极带与电极带与电极带与电极带相同相同相同相同电荷，而被电极电荷，而被电极电荷，而被电极电荷，
31、而被电极排斥；排斥；排斥；排斥；导电差的物质导电差的物质导电差的物质导电差的物质，只能被，只能被，只能被，只能被极化极化极化极化，不能导电而被电极，不能导电而被电极，不能导电而被电极，不能导电而被电极吸引吸引吸引吸引。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。(2)(2)感应带电：感应带电：感应带电：感应带电：废物颗粒不和带电电极或带电体直接废物颗粒不和带电电极或带电体直接废物颗粒不和带电电极或带电体直接废物颗粒不和带电电极或带电体直接接触，而仅在电场中受到电场的接触，而仅在电场中受到电场的接触，而仅在电场中
32、受到电场的接触，而仅在电场中受到电场的感应感应感应感应，利用废物颗，利用废物颗，利用废物颗，利用废物颗粒在电场中的表现差异分选导电性不同的废物颗粒。粒在电场中的表现差异分选导电性不同的废物颗粒。粒在电场中的表现差异分选导电性不同的废物颗粒。粒在电场中的表现差异分选导电性不同的废物颗粒。(3)(3)电晕带电：电晕带电：电晕带电：电晕带电：电晕电场是电晕电场是电晕电场是电晕电场是不均匀电场不均匀电场不均匀电场不均匀电场。导电性不同。导电性不同。导电性不同。导电性不同的废物颗粒进入电场后，都获得的废物颗粒进入电场后，都获得的废物颗粒进入电场后，都获得的废物颗粒进入电场后，都获得负电荷负电荷负电荷负电
33、荷，但它们在，但它们在，但它们在，但它们在电场中的表现行为不同。利用这一差异分离导电性电场中的表现行为不同。利用这一差异分离导电性电场中的表现行为不同。利用这一差异分离导电性电场中的表现行为不同。利用这一差异分离导电性不同的物质。不同的物质。不同的物质。不同的物质。(4)(4)摩擦带电摩擦带电摩擦带电摩擦带电 ：由于废物由于废物由于废物由于废物颗粒相互之间颗粒相互之间颗粒相互之间颗粒相互之间和和和和颗粒同给料颗粒同给料颗粒同给料颗粒同给料运输设备的表面运输设备的表面运输设备的表面运输设备的表面发生摩擦而使废物颗粒带电的带电发生摩擦而使废物颗粒带电的带电发生摩擦而使废物颗粒带电的带电发生摩擦而使
34、废物颗粒带电的带电方式。如果不同的废物颗粒在摩擦时能获得方式。如果不同的废物颗粒在摩擦时能获得方式。如果不同的废物颗粒在摩擦时能获得方式。如果不同的废物颗粒在摩擦时能获得不同符不同符不同符不同符号的足够的摩擦电荷号的足够的摩擦电荷号的足够的摩擦电荷号的足够的摩擦电荷，则进人电场中也可把它们分，则进人电场中也可把它们分，则进人电场中也可把它们分，则进人电场中也可把它们分开。开。开。开。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
35、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：2 2 2 2、电选分离的基本条件、电选分离的基本条件、电选分离的基本条件、电选分离的基本条件(1)(1)(1)(1)作用在颗粒上的电力作用在颗粒上的电力作用在颗粒上的电力作用在颗粒上的电力a a a a、库仑力、库仑力、库仑力、库仑力(f f f f1 1 1 1)：f f f f1 1 1 1=Q Q Q QE E E E f f f f1 1 1 1=Q Q Q Qr rE E E E Q Q Q Qr r r r为颗粒上的剩余电荷。为颗粒上的剩余电荷。为颗粒上的剩余电荷。为颗粒上的剩余电荷。对于对于对于对于导体颗粒接
36、近于零导体颗粒接近于零导体颗粒接近于零导体颗粒接近于零；对于；对于；对于；对于非导体颗粒接近于非导体颗粒接近于非导体颗粒接近于非导体颗粒接近于1 1 1 1。作作作作用是促使颗粒被吸引在辊筒表面上用是促使颗粒被吸引在辊筒表面上用是促使颗粒被吸引在辊筒表面上用是促使颗粒被吸引在辊筒表面上 b b b b、非均匀电场引起的作用力非均匀电场引起的作用力非均匀电场引起的作用力非均匀电场引起的作用力(f f f f2 2 2 2)：又称：又称：又称：又称质动力质动力质动力质动力，在，在，在，在电晕电晕电晕电晕电场中，越靠近电晕电极电场中，越靠近电晕电极电场中，越靠近电晕电极电场中，越靠近电晕电极f f
37、f f2 2 2 2越大越大越大越大；而；而；而；而靠近辊筒表面则电靠近辊筒表面则电靠近辊筒表面则电靠近辊筒表面则电场近于均匀，场近于均匀，场近于均匀，场近于均匀，f f f f2 2 2 2越小越小越小越小。所以，。所以，。所以，。所以，对颗粒来说对颗粒来说对颗粒来说对颗粒来说f f f f2 2 2 2很小，与库很小，与库很小，与库很小，与库仑力相比要小数百倍仑力相比要小数百倍仑力相比要小数百倍仑力相比要小数百倍(对对对对lmmlmmlmmlmm颗粒颗粒颗粒颗粒)，因此，在电选中，因此，在电选中，因此，在电选中，因此，在电选中f f f f2 2 2 2可可可可忽略不计。忽略不计。忽略不计
38、。忽略不计。c c c c、界面吸力、界面吸力、界面吸力、界面吸力(f f f f3 3 3 3):):):):是荷电颗粒的是荷电颗粒的是荷电颗粒的是荷电颗粒的剩余电荷和辊筒表面相应剩余电荷和辊筒表面相应剩余电荷和辊筒表面相应剩余电荷和辊筒表面相应位值的感应电荷之间的吸引力位值的感应电荷之间的吸引力位值的感应电荷之间的吸引力位值的感应电荷之间的吸引力(此感应电荷大小与剩余此感应电荷大小与剩余此感应电荷大小与剩余此感应电荷大小与剩余电荷相同，符号相反电荷相同，符号相反电荷相同，符号相反电荷相同，符号相反)。对。对。对。对导体颗粒来说导体颗粒来说导体颗粒来说导体颗粒来说，放电速度快，放电速度快，放
39、电速度快，放电速度快，剩余电荷少，所以，其界面吸力也接近于剩余电荷少，所以，其界面吸力也接近于剩余电荷少，所以，其界面吸力也接近于剩余电荷少，所以，其界面吸力也接近于零零零零，而非导体，而非导体，而非导体，而非导体颗粒则反之。作用是促使颗粒被颗粒则反之。作用是促使颗粒被颗粒则反之。作用是促使颗粒被颗粒则反之。作用是促使颗粒被吸向辊筒表面吸向辊筒表面吸向辊筒表面吸向辊筒表面。从以上作用在颗粒上的三种电力可以看出，从以上作用在颗粒上的三种电力可以看出，从以上作用在颗粒上的三种电力可以看出，从以上作用在颗粒上的三种电力可以看出，库仑库仑库仑库仑力和界面吸力力和界面吸力力和界面吸力力和界面吸力的大小主
40、要决定于颗粒的的大小主要决定于颗粒的的大小主要决定于颗粒的的大小主要决定于颗粒的剩余电荷剩余电荷剩余电荷剩余电荷，而，而，而，而剩余电荷又决定于颗粒的剩余电荷又决定于颗粒的剩余电荷又决定于颗粒的剩余电荷又决定于颗粒的界面电阻界面电阻界面电阻界面电阻。界面电阻。界面电阻。界面电阻。界面电阻大时大时大时大时，剩余电荷多剩余电荷多剩余电荷多剩余电荷多，所受的，所受的，所受的，所受的库仑力和界面吸力库仑力和界面吸力库仑力和界面吸力库仑力和界面吸力就就就就大大大大：反之则：反之则：反之则：反之则相反。对导体颗粒来说，由于它的界面电阻接近于零，相反。对导体颗粒来说，由于它的界面电阻接近于零，相反。对导体颗
41、粒来说，由于它的界面电阻接近于零，相反。对导体颗粒来说，由于它的界面电阻接近于零，放电速度快，剩余电荷很少，所以作用在它上面的库放电速度快，剩余电荷很少，所以作用在它上面的库放电速度快，剩余电荷很少，所以作用在它上面的库放电速度快，剩余电荷很少，所以作用在它上面的库仑力和界面吸力也接近于零；而对非导体颗粒，它的仑力和界面吸力也接近于零；而对非导体颗粒，它的仑力和界面吸力也接近于零；而对非导体颗粒，它的仑力和界面吸力也接近于零；而对非导体颗粒，它的界面电阻很大，放电速度很慢，剩余电荷很多，所以界面电阻很大，放电速度很慢，剩余电荷很多，所以界面电阻很大，放电速度很慢，剩余电荷很多，所以界面电阻很大
42、，放电速度很慢，剩余电荷很多，所以作用在它上面的库仑力和界面吸力较大；作用在半导作用在它上面的库仑力和界面吸力较大；作用在半导作用在它上面的库仑力和界面吸力较大；作用在半导作用在它上面的库仑力和界面吸力较大；作用在半导体颗粒上的上述两种力的大小介于导体颗粒与非导体体颗粒上的上述两种力的大小介于导体颗粒与非导体体颗粒上的上述两种力的大小介于导体颗粒与非导体体颗粒上的上述两种力的大小介于导体颗粒与非导体颗粒之间。颗粒之间。颗粒之间。颗粒之间。(2)(2)作用在颗粒上的机械力作用在颗粒上的机械力作用在颗粒上的机械力作用在颗粒上的机械力a a、重力、重力、重力、重力(f f4 4)：颗粒在分选中所受的
43、重力：颗粒在分选中所受的重力：颗粒在分选中所受的重力：颗粒在分选中所受的重力f f4 4=mgmg。在。在。在。在整个过程中其径向和切线方向的分力是变化的。整个过程中其径向和切线方向的分力是变化的。整个过程中其径向和切线方向的分力是变化的。整个过程中其径向和切线方向的分力是变化的。如图中，在如图中，在如图中，在如图中，在A A、B B两点的电场区内，重力两点的电场区内，重力两点的电场区内，重力两点的电场区内，重力f f4 4从从从从A A点点点点开始起着使颗粒沿辊筒表面移动或脱离的作用。开始起着使颗粒沿辊筒表面移动或脱离的作用。开始起着使颗粒沿辊筒表面移动或脱离的作用。开始起着使颗粒沿辊筒表面
44、移动或脱离的作用。f f4 4除在除在除在除在E E点是一沿着切线向下的力外，在点是一沿着切线向下的力外，在点是一沿着切线向下的力外，在点是一沿着切线向下的力外，在ABAB内其内其内其内其他各点仅是其分力起作用。他各点仅是其分力起作用。他各点仅是其分力起作用。他各点仅是其分力起作用。b b、离心力、离心力、离心力、离心力(f f5 5)：颗粒在分选中所受离心力为：颗粒在分选中所受离心力为：颗粒在分选中所受离心力为：颗粒在分选中所受离心力为：f f5 5=m=mv v2 2/R/R式中，式中，式中，式中，f f5 5为作用在颗粒上的离心力；为作用在颗粒上的离心力；为作用在颗粒上的离心力；为作用在
45、颗粒上的离心力；v v为颗粒在辊筒为颗粒在辊筒为颗粒在辊筒为颗粒在辊筒表面上的运动速度；表面上的运动速度；表面上的运动速度；表面上的运动速度；R R为辊筒的半径。为辊筒的半径。为辊筒的半径。为辊筒的半径。为保证不同电性颗粒的分离，应有：为保证不同电性颗粒的分离，应有：u对于对于导体颗粒导体颗粒在分选带在分选带AB段内分出，必须段内分出，必须f1+f3+mgcosf2+f5u对于对于半导体颗粒半导体颗粒在分选带在分选带BC段分出，必须段分出，必须f1+f3+mgcos mgcos+f5废物颗粒的电选分离过程废物颗粒的电选分离过程 废料由给料斗均匀给入辊筒上，随着辊筒的旋转，废料由给料斗均匀给入辊
46、筒上，随着辊筒的旋转，废料由给料斗均匀给入辊筒上，随着辊筒的旋转，废料由给料斗均匀给入辊筒上，随着辊筒的旋转，废物颗粒进入电晕电场区，由于空间带有电荷，废物颗粒进入电晕电场区，由于空间带有电荷，废物颗粒进入电晕电场区，由于空间带有电荷，废物颗粒进入电晕电场区，由于空间带有电荷，使导体和非导体颗粒都获得使导体和非导体颗粒都获得使导体和非导体颗粒都获得使导体和非导体颗粒都获得负电荷负电荷负电荷负电荷(与电晕电极电与电晕电极电与电晕电极电与电晕电极电性相反性相反性相反性相反)。导体颗粒一面带电，一面又把电荷传给导体颗粒一面带电，一面又把电荷传给导体颗粒一面带电，一面又把电荷传给导体颗粒一面带电，一面
47、又把电荷传给辊筒，其放电速度快，辊筒，其放电速度快，辊筒，其放电速度快，辊筒，其放电速度快，因此，当废物颗粒随着辊因此，当废物颗粒随着辊因此，当废物颗粒随着辊因此，当废物颗粒随着辊筒的旋转离开筒的旋转离开筒的旋转离开筒的旋转离开电晕电场区而进入静电场区时，导电晕电场区而进入静电场区时，导电晕电场区而进入静电场区时，导电晕电场区而进入静电场区时，导体颗粒的剩余电荷少，而非导体颗粒则因放电速体颗粒的剩余电荷少，而非导体颗粒则因放电速体颗粒的剩余电荷少，而非导体颗粒则因放电速体颗粒的剩余电荷少，而非导体颗粒则因放电速度慢，致使剩余电荷多。导体颗粒度慢，致使剩余电荷多。导体颗粒度慢，致使剩余电荷多。导
48、体颗粒度慢，致使剩余电荷多。导体颗粒进入静电场后进入静电场后进入静电场后进入静电场后不再继续获得负电荷，但仍继续放电，直至放完不再继续获得负电荷，但仍继续放电，直至放完不再继续获得负电荷，但仍继续放电，直至放完不再继续获得负电荷，但仍继续放电，直至放完全部负电荷，并从辊筒上得到正电荷而被辊筒排全部负电荷，并从辊筒上得到正电荷而被辊筒排全部负电荷，并从辊筒上得到正电荷而被辊筒排全部负电荷，并从辊筒上得到正电荷而被辊筒排斥，在电力、离心力和重力分力的综合作用下，斥，在电力、离心力和重力分力的综合作用下，斥，在电力、离心力和重力分力的综合作用下，斥，在电力、离心力和重力分力的综合作用下，其运动轨迹偏
49、离辊筒，而在辊筒前方落下。偏向其运动轨迹偏离辊筒，而在辊筒前方落下。偏向其运动轨迹偏离辊筒，而在辊筒前方落下。偏向其运动轨迹偏离辊筒，而在辊筒前方落下。偏向电极的静电引力作用更增大了导体颗粒的偏离程电极的静电引力作用更增大了导体颗粒的偏离程电极的静电引力作用更增大了导体颗粒的偏离程电极的静电引力作用更增大了导体颗粒的偏离程度。度。度。度。非导体颗粒非导体颗粒非导体颗粒非导体颗粒由于有较多的剩余负电荷，将与由于有较多的剩余负电荷，将与由于有较多的剩余负电荷，将与由于有较多的剩余负电荷，将与辊筒相吸，被吸附在辊筒上，带到辊筒后方，被辊筒相吸，被吸附在辊筒上，带到辊筒后方，被辊筒相吸，被吸附在辊筒上
50、，带到辊筒后方，被辊筒相吸，被吸附在辊筒上，带到辊筒后方，被毛刷强制刷下，毛刷强制刷下，毛刷强制刷下，毛刷强制刷下，半导体颗粒半导体颗粒半导体颗粒半导体颗粒的运动轨迹则介于导的运动轨迹则介于导的运动轨迹则介于导的运动轨迹则介于导体与非导体颗粒之间，成为半导体产品落下，从体与非导体颗粒之间，成为半导体产品落下，从体与非导体颗粒之间，成为半导体产品落下，从体与非导体颗粒之间，成为半导体产品落下，从而完成电选分离过程。而完成电选分离过程。而完成电选分离过程。而完成电选分离过程。（二）电选设备（二）电选设备1、静电分选机、静电分选机废物的带电方式为直接传导带电。废物的带电方式为直接传导带电。2、复合电