物理分选重点
关于焚烧炉渣选矿技术的探讨
关于焚烧炉渣选矿技术的探讨炉渣物理分选技术是依据炉渣中各组分物理性质的差异，如密度、颗粒大小、磁化率和光电性质等，通过选用适当的设备，将炉渣分成性质不同的若干类的一种技术。
1.按物料粒度大小差异的分选技术按粒度大小的分选实质上就是筛分，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，完成粗细物料的分离过程。
筛分过程包括物料分层和细粒透筛两个阶段，而物料分层是完成筛分的前提，细粒透筛是分离的最终目的。
适用于固废处理的筛分设备主要包括固定筛、滚筒筛、振动筛和圆盘筛等。
（1）固定筛分技术固定筛分为格筛和棒条筛两种，其筛面由许多平行排列的筛条组成，可以水平安装或倾斜安装。
其结构简单、设备费用低、维修方便，一般安装在粗破碎机之前。
为保证废物沿筛面下滑，安装倾角应大于物料对筛面的摩擦角，一般为30°～35°，同时，棒条筛筛孔尺寸为筛下物料粒度大小的1.1～1.2倍，筛条宽度应大于物料中最大块度的2.5倍；一般筛孔尺寸为50～100 mm，较适合筛分粒度大于50 mm 的物料，但该筛分技术的处理量较小，因此应用受到一定的限制。
同时由于垃圾组分复杂，组分尺寸变化大，含水率高，垃圾成团现象严重，固定筛分筛效果较差。
（2）滚筒筛分技术滚筒筛是被广泛使用的固废分选设备，利用回转筒形筛体将固废按照粒度进行分级。
其筛面一般为编织网或打孔薄板，工作时筒形筛体倾斜安装。
进入滚筒筛内的固废随筛体的转动作螺旋状的翻动，且向出料口方向移动，在重力作用下，粒度小于筛孔的物料透过筛孔而被筛下，大于筛孔的物料则在筛体底端排出。
物料在滚筒筛的运动呈现三种状态：①沉落状态。
这时筛子的转速很低，物料颗粒由于筛子的圆周运动而被带起，然后滚落到向上运动的颗粒上面，物料混合很不充分，不易使中间的细料翻滚物移向边缘而触及筛孔，因而筛分效率极低。
②抛落状态。
当转速足够高但又低于临界速度时，物料颗粒克服重力作用沿筒壁上升，直至到达转筒最高点之前。
矿物物理化学分选
矿物物理化学分选浮选：依据矿物表面性质差异，在矿浆中借助于气泡的浮力将矿物分开的过程。
浮选过程。
矿物内部结构键能：离子键，分子键，共价键以及金属键。
等电点：电动电位改变符号或电动电位恰好等于零时的电解质活度负对数值称为等电点。
浮选原则流程：浮选原则流程即只指出了处理各种矿石的原则方案，如段数、循环和矿物的分选顺序。
零电点：矿物表面的正电荷数恰好等于负电荷数时（或矿物表面的静电荷为零时），溶液中定位离子浓度的负对数值称为该矿物的零电位。
浮选：是利用矿物表面物理化学性质的差异使矿物颗粒选择性向气泡附着的选矿方法。
调整剂:用于调整其他药剂和矿物表面的作用，调整矿浆的性质，提高浮选过程选择性的物质。
矿物的物理不均匀性:矿物在生成及经历地质矿床变化过程中，矿物表面呈现的宏观不均匀性和晶体产生各种缺陷，空位，夹杂，错位以致镶嵌现象，统称物理不均匀性。
影响浮选工艺过程的因素主要有哪些？主要有①矿物的物理组成和化学组成；②矿浆制备；③浮选药剂制备；④浮选机所造成的工作条件；⑤浮选工艺流程。
简述影响浮选速率的因素主要有哪些？归纳起来，影响浮选速率的因素可分为四类：1、矿石和矿物的性质，如矿物的种类和成分、粒度分布、粒度形状、单体解离度、矿物表面性质等：2、浮选化学方面诸因素，如捕收剂的选择性、捕收剂能力强弱、活化剂、抑制剂、起泡剂的种类和用量、介质PH值、水质等；3、浮选机特性，如浮选机特性，如浮选机结构和性能、充气量、气泡尺寸分布及分散程度、搅拌程度、泡沫的厚度层及稳定层、刮泡速度等；4、操作因素，如矿浆浓度、温度等。
1.浮选：依据矿物表面物理化学性质的差异进行分选的方法。
2.泡沫浮选：以泡沫为载体依据矿物表面物理化学性质的差异分选细粒物料的方法。
3.可选性：矿物浮选的难易程度。
4.品位：目的物在矿石中所占有的百分比。
5.精矿产率：矿物浮选精矿产品在原矿中所占有的百分比。
6.润湿：润湿是自然界中常的现象，是由于液体固体表面排挤在固体表面所产生的一种界面作用。
物理高考知识点整理
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固体物料分选学知识点总结
固体物料分选学知识点总结一、引言固体物料分选学是矿业工程领域的一个重要分支学科，主要研究固体物料的分选原理、方法和设备。
固体物料分选的目的是将原矿中的有用矿物质与废石或其他杂质进行有效分离，从而提高矿石的品位和回收率，降低生产成本。
固体物料分选学知识点涉及颇为广泛，包括固体物料的物理性质、分选原理、分选方法以及分选设备等内容。
本文将对固体物料分选学的相关知识点进行总结，以帮助读者更加深入地了解这一领域。
二、固体物料的物理性质1. 密度：固体物料的密度是指单位体积固体物料的质量，是衡量固体物料物理性质之一。
密度的大小影响着固体物料在分选过程中的沉降速度和流体的作用力。
一般来说，密度较大的矿物质在分选过程中更容易被分离出来。
2. 粒度分布：固体物料的粒度分布是指固体颗粒在一定范围内的尺寸分布情况。
粒度分布影响着固体物料在分选过程中的沉降速度和分选效果。
通常情况下，粒度分布较为均匀的固体物料更容易进行分选。
3. 磁性：固体物料中的一些矿物质具有一定的磁性，可以通过磁性分选方法进行分离。
磁性的大小和性质对磁性分选的效果起着重要的影响。
4. 电性：固体物料中的一些矿物质具有一定的导电性或者电荷性，可以通过电性分选方法进行分离。
这些矿物质在电场的作用下会受到不同的力，从而实现分选的目的。
5. 表面性质：固体物料的表面性质包括湿润性、粘附性等，这些性质对固体物料粒子之间的相互作用和颗粒与液体之间的相互作用有重要影响。
6. 其他物理性质：固体物料的硬度、脆性、磨损性等也对分选过程有一定的影响。
三、固体物料的分选原理1. 基本原理：固体物料的分选是利用固体物料的物理性质和分选方法的原理进行的。
根据固体物料的不同物理性质，可以采用重力分选、浮选、磁选、电选、多重分选等方法进行分离。
2. 重力分选原理：重力分选利用固体物料在重力作用下的不同沉降速度进行分离，通常应用于颗粒大小差异较大的矿石。
重力分选可以通过离心分选、重介质分选、沉降分选等方法进行。
第五章风化作用与剥蚀作用
第五章风化作用与剥蚀作用风化作用和剥蚀作用是地表岩石破裂、溶解、剥蚀的主要力量。
它们对地壳的侵蚀和形成地貌起到了至关重要的作用。
本文将分别介绍风化作用和剥蚀作用的定义、类型和影响。
一、风化作用风化作用指的是地表岩石在大气和水的作用下，因化学反应、物理反应或生物作用而溶解、破裂、磨损的过程。
可以分为物理风化和化学风化两种类型。
1.物理风化物理风化是指岩石在外力作用下发生的破坏和破裂。
主要的物理风化过程有以下几种：（1）热胀冷缩：岩石受到昼夜温差的影响，由于热胀冷缩而发生破裂。
（2）冻融作用：水在进入岩裂隙后冻结，由于水的膨胀而导致岩石破碎。
（3）物理分选：风化物理过程中，岩石颗粒根据大小和重量的不同，进行分选，大颗粒下沉，小颗粒飘浮。
（4）植物根系作用：植物根系在生长过程中可以进入岩缝，由于根系生长的推力也会导致破坏岩石。
物理风化的主要影响是产生岩屑，为沉积作用提供原料。
2.化学风化化学风化是指在大气和水的作用下，岩石中的矿物和岩石发生化学变化和溶解的过程。
主要的化学风化过程有以下几种：（1）水解作用：水分子与矿物质反应，形成新的物质，导致岩石破碎和溶解。
（2）碳化作用：二氧化碳与岩石中的钙、镁等金属离子发生反应，形成碳酸盐矿物。
（3）氧化作用：氧气与金属离子发生反应，产生氧化物或氢氧化物，导致颜色变化和破坏岩石结构。
（4）水合作用：水分子进入岩石晶体中，导致晶体膨胀，最终导致岩石破裂和溶解。
化学风化会改变岩石的物理性质和化学性质，促进土壤发育和岩石溶解。
二、剥蚀作用剥蚀作用指的是外力在地表运动，将岩石破碎、磨损并搬运到其他地方的过程。
可以分为糜积作用、冲击作用和风蚀作用三种类型。
1.糜积作用糜积作用是指由于重力作用下，岩石碎块在斜坡上滑行和堆积的过程。
主要的糜积作用有以下几种：（1）滑坡：斜坡上部的岩石和土壤产生位错和滚动，形成滑坡。
（2）崩塌：山体岩石发生破裂和断层，导致大块岩石从山体上脱落。
煤矸石的物理分选可行性分析
第22卷第4期山西煤炭V ol122N o14 2002年12月SHAN XI COAL Dec.2002煤矸石的物理分选可行性分析景毅¹王峰李克勇(太原理工大学)(西山煤焦集团)摘要利用煤矸石与煤抗破碎强度的不同,对煤矸石及煤进行预选,以提高其品位。
该方法对实现预选自动化,改善劳动条件,提高生产率有效,是一条可行的途径。
关键词煤矸石;物理分选;破碎力;可行性中图分类号T D913,T D921+.2文献标识码A煤炭是我国的主要能源,但原煤中含大约20%~25%的矸石,排除矸石的方法一般是手工拣选或直接水洗。
手选劳动强度大,效率低;直接水洗,其洗选设备投资大,同时受水资源的限制。
目前我国原煤入选量仅为24%,大量原煤未经入选就直接供给用户使用,其燃烧可引起大气污染及酸雨等环境问题,国内外没有较为合适的处理方法。
需要研制一种设备,能在矿井下分选出一部分煤矸石,一方面解决了大量的运输问题;另一方面也可为矿井下的回填提供了大量的原料,从而产生巨大的经济效益和应用前景。
1煤矸石力学特性及矿物组成岩石的力学性质、抗压强度取决于岩石的矿物成分、结构、构造、孔隙度和风化程度。
岩石的抗压强度与岩石性质有如下规律:坚固性越好,岩石的抗压强度越高;干燥的岩石抗压强度高,饱和的岩石常由于软化,其抗压强度较低;岩石天然容重越小,其抗压强度越低,这说明岩石孔隙对岩石强度的影响较大;新鲜岩石抗压强度高,风化岩石抗压强度低;压力垂直层理或片理的岩石抗压强度高,平行层理或片理的其抗压强度低;无裂隙的岩石抗压强度高,裂隙发育的岩石抗压强度低。
矸石主要由页岩类、泥岩类、砂岩类、碳酸盐岩类及煤粒、硫结核组成。
煤矸石是由各种岩石组成的混合物,各种岩石的强度变化范围很大,抗压强度为30kg/cm2~470kg/cm2.2目前分选设备的现状就目前研究出的煤矸分选设备主要有以下一些情况:其分选效率不太高,分选的局限性大,一些比较先进的分选方法,如果用到煤矿井下,其实用性不强。
表面物理化学分选
6.1.3.3 矿物价键特性与润湿性
表6-1 矿物表面润湿性的分类
类型 强亲水 弱亲水 弱疏水 疏水
强疏水
表面不饱 和键性质
离子键 共价键 金属键
离子—共价键(部 分自身闭合)
分子键为主（层 面间），离子，共 价键为辅（层端断
面）
色散作用为主的 分子键
E/EW >>1 1左右，
接触角(θ) 无
无，或θ很小
中常将cosθ称为“润湿性”。
6.1.2 固体颗粒表面润湿性的度量
浮选涉及的基本现象是,矿粒粘附在空气泡上并被携带 上浮。矿粒向气泡附着的过程是系统消失了固-水界面 和水-气界面，新生成了固-气界面，即为铺展润湿的 逆过程
WSG = LG + SL - SG = - ∆G W SG = LG（1-cosθ）
•润湿功与润湿性
水在固体表面粘附润湿过程体系对外所能做的最 大功，称为润湿功W SL，亦称为粘附功
杨氏（Young）方程
SG SL LG cos
W SL = SL（ 1+cosθ)
润湿功亦可定义为：将固-液接触自交界处拉开所
需做的最小功。显然，W SL越大，即cosθ越大，则
固-液界面结合越牢，固体表面亲水性越强。浮选
当矿物完全亲水时，θ=0°，润湿性cosθ=1，可浮性（1cosθ）= 0。此时矿粒不会附着气泡上浮。当矿物疏水性 增 加 时 ， 接 触 角 θ 增 大 ， 润 湿 性 cosθ 减 小 ， 可 浮 性 （ 1cosθ）增大。
6.1.3 矿物表面水化作用与润湿性
6.1.3.1 水化作用
•水分子间的缔合能 Ew Ew＝146x10-3J／m2
第六章 表面物理化学分选
物理分选法基本知识点总结
物理分选法基本知识点总结一、物理分选法的分类1. 根据分选原理的不同，物理分选法可以分为重力分选法、离心分选法、磁性分选法和电子分选法等几种基本类型。
2. 重力分选法是利用物体在重力作用下的不同沉降速度进行分选的方法。
通过调节液体介质的密度和粘度，可以实现不同密度和粘度的颗粒的分选。
3. 离心分选法是通过旋转离心机，利用离心力对不同密度和大小的颗粒进行分选的方法。
在离心机内部，颗粒会受到离心力的作用，不同密度和大小的颗粒会被分开。
4. 磁性分选法是利用不同材料的磁性差异进行分选的方法。
通过外加磁场，可以使磁性不同的颗粒受到不同的力，从而实现磁性材料的分选。
5. 电子分选法是利用物体在电场下的不同受力情况进行分选的方法。
通过调节电场强度和方向，可以实现对不同电性的颗粒进行分选。
二、物理分选法的原理物理分选法的原理是利用物体的特定属性（如重力、离心力、磁性和电性）进行分选。
通过调节外加条件（如液体介质的密度和粘度、离心机的转速、外加磁场的强度和方向、电场的强度和方向等），可以实现对物体的分类和分离。
1. 重力分选法的原理是利用物体在重力作用下的不同沉降速度进行分选。
根据斯托克斯定律，颗粒的沉降速度与颗粒的半径、密度和液体的粘度有关。
通过调节液体介质的密度和粘度，可以实现不同密度和粘度的颗粒的分选。
2. 离心分选法的原理是通过旋转离心机，利用离心力对不同密度和大小的颗粒进行分选。
在离心机内部，颗粒会受到离心力的作用，不同密度和大小的颗粒会被分开。
3. 磁性分选法的原理是利用不同材料的磁性差异进行分选。
通过外加磁场，可以使磁性不同的颗粒受到不同的力，从而实现磁性材料的分选。
4. 电子分选法的原理是利用物体在电场下的不同受力情况进行分选。
通过调节电场强度和方向，可以实现对不同电性的颗粒进行分选。
三、物理分选法的应用领域物理分选法在工业生产和科学研究领域有着广泛的应用，主要包括材料的分类、分离和提纯等方面。
《矿物表面物理分选》实验指导书
《矿物物理分选》实验指导书山东理工大学资源与环境工程学院矿物加工工程系2012年2月20日一实验目的：掌握用磁选管做强磁性铁矿石的磁性分析方法和磁选管的操作方法。
二设备仪器和材料磁选管一台；天平一架；磁铁矿粉；石英砂；过滤机；烘箱等三实验的步骤及方法⑴熟悉磁选管的构造，弄清磁选管的线路，然后给入直流电和交流电，进行空转试验，检查机械运转部分及磁路是否存在问题，如正常就开始实验。
⑵往玻璃管中加水，但不能溢出来。
⑶取5～10克试样放入烧杯中，然后加水搅拌成矿浆慢慢倒入与玻璃管相通的漏斗中，试样中的磁性矿粒吸附在磁极附近的管壁上，而非磁性部分则随水由玻璃管的下部排出，要注意保持水位不变（水位稍微高于磁极面），磁选5～15分钟见到玻璃管中水清晰为止，即可停止。
⑷将磁选管的下端封闭，切断直流电源，向管内冲水，然后排出磁性产品。
⑸将所得的磁性和非磁性产品分别经过脱水、烘干、称重，取样化验，并计算出γ％和ε％，填入下表。
四数据整理一实验目的：掌握用磁选柱的操作方法及磁选柱的结构和分选原理。
二磁选柱分选原理及特点磁选柱是一种既能充分分散磁团聚，又能充分利用磁团聚的电磁式低磁场高效磁重选矿设备。
磁选柱由直流电控柜自动供电励磁，在磁选柱分选腔内形成顺序向下移动的脉动磁场力，允许的上升水流速度高达2-6cm/s。
向下的脉动磁场力和上升的水流动力，是实现磁选柱分选的方向截然相反的两股力，结果形成在磁选柱上部排出以连生体为主的中矿；在磁选柱底部排出相对纯净的高品位磁铁矿精矿。
三设备仪器和材料CXZ10磁选柱一台；天平一架；磁铁矿粉；石英砂；过滤机；烘箱等四实验的步骤及方法（1）熟悉磁选柱的构造。
（2）调节磁场强度；通过改变自耦变压器输出电压（电流）大小来改变；顺时针旋转加大电流，逆时针旋转降低电流。
（3）磁场变换周期；通过触按面板显示屏左侧的白色方块触摸按钮加以改变，从2秒起始，每触按一次增加0.5秒，最大为9秒，到9秒再按又返回2秒。
物理分选法_火法提纯_湿法冶金法(3篇)
第1篇一、引言冶金技术是国民经济和工业生产中不可或缺的一部分，它涉及到金属和非金属材料的提取、分离和提纯。
随着科学技术的不断发展，冶金技术也在不断进步。
物理分选法、火法提纯、湿法冶金法是现代冶金技术的三大支柱，它们在金属和非金属材料的提取、分离和提纯过程中发挥着重要作用。
本文将对这三种方法进行详细介绍。
二、物理分选法1. 概述物理分选法是利用物料粒度、密度、磁性、电性等物理性质差异进行分离的方法。
该方法具有操作简单、成本低、效率高、环境影响小等优点，广泛应用于矿石、煤炭、建材等行业的物料分选。
2. 常见物理分选方法（1）重力分选：根据物料密度差异进行分离，如跳汰分选、重介质分选等。
（2）磁性分选：根据物料磁性差异进行分离，如磁选、电磁选等。
（3）电性分选：根据物料电性差异进行分离，如电选、电浮选等。
（4）浮选：利用物料表面性质差异，通过调整液固界面性质进行分离，如浮选、反浮选等。
三、火法提纯1. 概述火法提纯是利用高温条件下的化学反应，将金属从矿石或合金中提取出来，并对金属进行提纯的方法。
该方法具有处理量大、提纯效果好、应用范围广等特点。
2. 常见火法提纯方法（1）熔炼：将矿石或合金加热至熔化状态，通过化学反应将金属提取出来。
如高炉炼铁、电炉炼钢等。
（2）火法还原：利用还原剂将金属氧化物还原为金属。
如铝土矿炼铝、氧化铜炼铜等。
（3）火法氧化：利用氧化剂将金属还原为金属氧化物。
如氧化铝炼铝、氧化铜炼铜等。
四、湿法冶金法1. 概述湿法冶金法是利用水溶液中的化学反应进行金属提取和提纯的方法。
该方法具有操作条件温和、处理量大、资源利用率高、环境影响小等优点。
2. 常见湿法冶金方法（1）浸出：将矿石或合金浸泡在含有提取剂的水溶液中，使金属离子溶解于溶液中。
如氰化浸出、硫酸浸出等。
（2）电解：利用电解质溶液中的离子在电极上发生氧化还原反应，将金属离子还原为金属。
如电解铜、电解铝等。
（3）化学沉淀：利用化学反应将金属离子转化为不溶性沉淀物。
中南大学资源加工与生物工程学院本科课程课程简介
中南大学资源加工与生物工程学院本科课程课程简介课程编号：030001T1课程名称：新生课英文名称: Introductory Course For Freshmen学时与学分：16/1.0课程简介：本课程是一门由资源加工与生物工程学院矿物工程、钢铁冶金、生物工程和技术领域的知名教授专门面向一年级新生开设的研讨类课程。
开设本课程的主要目的在于：1.建立一种教授与新生沟通的顺畅渠道，提供教授和新生之间交流互动的机会，使大一新生在这个特殊的人生转折期，能够了解大学专业学习的目标、定位、就业去向和对未来的职业发展规划，能够亲身感受教授的治学风范和人格魅力；2.给新生提供一种适应大学生活、转变学习方法的机会，让新生入学伊始就能了解所学专业的整体知识体系，了解基础知识与专业的关系、所学专业发展的脉络、专业知识与专业的关系、专业实践教学的目标以及课外研学的要求；3.探索一种以师生互动、研究讨论为主的教学方式，促使新生尽快适应研究型大学的学习环境，体验一种全新的以探索和研究为基础的自主学习模式。
通过教授的引导和学生的充分参与，培养学生发现问题、提出问题、解决问题的意识，学习科学的思维方式与培养创新意识。
课程编号：030101Z1课程名称：矿物粉碎工程英文名称: Mineral Crushing Engineering学时与学分：32/2.0课程简介：本课程系统地介绍了矿物粉碎基本原理、粉碎工艺技术及设备。
从介绍粉碎基本概念和矿物基本物理化学性质出发，阐述了矿物粉碎的基本原理及超细粉体制备的原理，详细介绍了粉碎和分级工艺流程及主要工艺设备，包括矿物加工过程中的破碎与筛分、磨矿与分级工艺及主要工艺设备。
课程编号：030102Z1课程名称：矿物物理分选英文名称：Physical separation of minerals时与学分: 32/2课程简介：物理分选的基本原理是利用物料的物理性质的差异进行分选，其物理性质的差异有磁性、电性、光学性质有，此外粒度、密度等颗粒物理性质差别也经常使用。
第4章_固体废物分选
4.3磁力分选——设备
磁选机
4.4电力分选
电力分选定义 原理 设备
4.4电力分选
电力分选，简称电选，利用固
体废弃物中各种组分在高压电 场中电性的差异而实现分选的 一种处理方法。
4.4电力分选——原理
电选设备的电场是电晕—静电复 合电场，固体废弃物首先进入电 晕电场区，由于空间有电荷，使 导体和非导体颗粒都带电（与电 晕电极电性相同）。由于导体颗 粒放电快，剩余电荷少，而非导 体由于放电慢，致使剩余电荷较 多，进入静电场区后，导体不再 获得负电，不断放电，直至完全 放完负电，从带正电地滚筒上排 斥而脱落，非导体由于带有较多 的负电荷，与滚筒的正电荷相吸， 带到滚筒的后方，被毛刷强制刷 下；半导体颗粒的运动轨迹介于 导体和非导体之间，成为半导体 产品落下，从而完成电选分离过 程。
4.2 重力分选——原理
一个悬浮在流体介质中的颗粒，其运动速度受到自 身重力、介质阻力和介质的浮力三种力的作用
重力FE s Vg g
浮力：FB Vg g
介质阻力FD 0.5 CD V 2 A
当FE、FB、FD三个力达到平衡时，且加速度为零时的 速度为末速度，此时有： C V 2 A
s Vg g Vg g
6 d ( s ) g
3 D
FE FB FD
2 2
d 2 CDV 2
4
V
4( s ) g d 3C D
4.2 重力分选——原理
如果假定流体运动为层流，CD＝24/Re。可以进 一步得出人们所熟知的斯托克斯公式
4.2 重力分选—— 工艺条件
废锂离子电池物理分选技术研究现状及展望
根据以上评价标准，对目前废锂离子电池物理分选技术的研究成果进行了综合评价和讨论。
ห้องสมุดไป่ตู้
研究成果评价与讨论
废锂离子电池物理分选技术的研究…
研究成果的贡献与影响
1. 资源的回收再利用
2. 环境保护
废锂离子电池物理分选技术研究现状及展望
2023-11-02
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目录
研究背景与意义研究现状研究展望研究方法与实验设计研究结论与贡献
01
研究背景与意义
锂离子电池在便携式电子设备、电动汽车和储能领域的应用逐渐扩大，成为现代社会不可或缺的能源储存媒介。
锂离子电池具有高能量密度、长寿命和环保等优势，但随着其大规模应用，报废的锂离子电池对环境的影响也日益凸显。
破碎技术主要包括机械破碎、低温破碎和化学破碎等；分离技术主要包括重力分离、磁力分离、电力分离和浮力分离等。
废锂离子电池的破碎与分离技术
VS
废锂离子电池中有价元素主要包括锂、钴、镍、锰等，这些元素在电池中具有重要地位，因此回收这些元素具有重要意义。
回收技术主要包括化学回收、物理回收和生物回收等。化学回收是指利用化学反应将有价元素从废锂离子电池中提取出来；物理回收是指利用物理性质将有价元素从废锂离子电池中提取出来；生物回收是指利用生物酶将有价元素从废锂离子电池中提取出来。
通过了解国内外废锂离子电池物理分选技术的研究现状及发展趋势，为进一步推动该领域的技术创新和产业绿色发展提供理论支持和实践指导。
研究目的与意义
02
研究现状
重力分选是根据物质密度的差异，利用重力作用将不同密度的物质分离；磁力分选是根据物质磁性的差异，利用磁场作用将不同磁性的物质分离；电力分选是根据物质电性的差异，利用静电作用将不同电性的物质分离；浮力分选是根据物质密度的差异，利用液体表面张力将不同密度的物质分离。
物理分选实验报告
实验名称：物理分选实验实验日期：2023年11月15日实验地点：物理实验室实验人员：张三、李四、王五一、实验目的1. 了解物理分选的基本原理和操作方法。
2. 通过实验验证不同物理性质物质在分选过程中的分离效果。
3. 掌握物理分选在资源回收和物质分离中的应用。
二、实验原理物理分选是利用物质在物理性质上的差异，如密度、磁性、导电性等，对混合物进行分离的方法。
本实验采用重力分选、磁性分选和电选三种方法进行物质分离。
1. 重力分选：利用物质在重力作用下的沉降速度差异进行分离。
密度大的物质沉降速度快，密度小的物质沉降速度慢，从而实现分离。
2. 磁性分选：利用物质在磁场中的磁性差异进行分离。
磁性物质在磁场中受到磁力作用，非磁性物质不受影响，从而实现分离。
3. 电选：利用物质在电场中的电性质差异进行分离。
导电物质在电场中受到电场力作用，非导电物质不受影响，从而实现分离。
三、实验仪器与材料1. 仪器：天平、磁铁、电源、分选盘、玻璃管、筛网等。
2. 材料：混合物（由铁粉、铜粉、铝粉、塑料颗粒等组成）。
四、实验步骤1. 重力分选：将混合物放入分选盘，待混合物自然沉降后，将密度大的物质（如铁粉）收集起来。
2. 磁性分选：将混合物放入磁铁附近，磁性物质（如铁粉）会被磁铁吸引，从而实现分离。
3. 电选：将混合物放入电选设备中，通电后，导电物质（如铜粉）会被电场力吸引到电极上，从而实现分离。
五、实验结果与分析1. 重力分选：通过实验发现，混合物中的铁粉沉降速度较快，塑料颗粒沉降速度较慢，分离效果较好。
2. 磁性分选：实验结果表明，磁性物质（铁粉）在磁铁附近被有效分离，非磁性物质（铜粉、铝粉）没有受到影响。
3. 电选：实验结果显示，导电物质（铜粉）在电场中被有效分离，非导电物质（铁粉、铝粉、塑料颗粒）没有受到影响。
六、实验结论1. 物理分选是一种有效的物质分离方法，可以根据物质的物理性质进行分离。
2. 重力分选、磁性分选和电选在物质分离中具有较好的效果。
物理分选工艺.ppt
型以及锯齿波位移周期的圆形和矩形跳汰机。摇床可用工业尺寸的或中型 设备。最终选别回收率可到79~85%。
（3）三段跳汰流程（如图3-64）。三段选矿均用跳汰机，但机型则不 同。大型采金船上第1段可以安装两台九室圆形跳汰机，第2段安装1台三 室圆形跳汰机，第3段为二室矩形跳汰机。在中型采金船上第1段安装1台 九室圆跳，第2、3段依次为矩跳和旁动型跳汰机。最终回收率可达90%以 上，这是新建大、中型采金船较常应用的流程。
图4-26 大孤山铁矿磁选流程
2） 赤铁矿、镜铁矿的强磁选 （1）赤铁矿。 又称“红矿”，其化学式为Fe2O3，理论含铁量为70%，比磁 化率X = 20×10-7 ～ 30×10-7m3/kg，属弱磁性矿物。姑山铁矿是马鞍山钢 铁公司的主要矿石原料基地之一。 选厂规模原矿处理摄为100万t/a。
物理分选工艺
重选工艺
1、锡矿的重选
锡主要用于焊料、镀锡薄板马口铁、青铜合金的生产等。我国的锡 资源储量和产量均居世界首位。具有工业价值的主要锡矿物是锡石 （SnO2 ,密度6800～7200kg/m3），故常用重选法与脉石分离。锡矿可 分为砂锡矿和脉锡矿两类。
我国云南、广东、广西等省区的砂锡矿床、砂钨床、褐钇铌矿床、 稀土（独居石）矿床；黑龙江、吉林、内蒙古、山东、湖南、四川等省 区的砂金矿床等均属河成冲积砂矿床。在各种类型砂矿中，冲积砂矿是 经过自然界的二次富集形成的，常含有多种有色金属、稀有金属和贵金 属矿物，是获得这类金属的重要来源。这种矿床是原生矿石被水流搬运 到河的中下游，因水流速度变缓沉积而成。密度大的矿物分布在粗砂层 或砾石层中，并在它们的底部形成富集带。这类矿床经历的自然淘洗过 程还不很强烈，矿石中尚夹杂着较多砾石和粘土，并且分布不均匀。此 类，具有相当大的工业价值。
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物理分选重力选矿：基于矿石中不同矿粒间存在着密度差异（或粒度差异）借助流体作用和一些机械力作用，提供适宜的松散分层和分离条件，从而得到不同密度（或粒度）产品的过程。
介质阻力：由于介质质点间内聚力的作用，最终表现为阻滞矿粒运动的作用力，这种力叫介质阻力。
压差阻力：由于介质的惯性，使运动矿粒前后介质的流动状态和动压力不同，这种因压力差所引起的阻力叫压差阻力。
摩擦阻力：由于介质粘性，使介质分子与矿粒表面存在黏性摩擦力，这种因黏性摩擦力所致的阻力，称为摩擦阻力自由沉降末速：等降现象：密度、粒度和形状等不完全相同的颗粒以相同的沉降速度沉降。
等降颗粒：具有相同沉降速度的颗粒称为等降颗粒。
等降比：在等降颗粒中，密度小的颗粒粒度和密度大的颗粒粒度之比。
干涉沉降：干涉沉降所附加因素？1、流体介质的黏滞性增加，引起介质阻力变大。
2、颗粒沉降时与介质的相对速度增大，导致沉降阻力增大。
3、在某一特定情况下，颗粒沉降受到的浮力作用变大。
4、机械阻力的产生。
干扰沉降的等沉比？析离分层：也是剪切作用下的一种静力分层形式，常发生在粒度范围较宽而最大粒度大于2mm～3mm情况下。
水力分级：是根据矿粒在运动介质中沉降速度不同，将粒度级别较宽的矿粒群，分成若干窄粒度级别产物的过程。
水力分级的应用（1）与磨矿作业构成闭路作业，及时分出合格粒度产物，以减少过磨（2）在某些重选作业之前，作为准备作业，对原料进行分级，分级后的产物，分别给入不同设备或在不同操作条件下进行分选。
（3）对原矿或选后产物进行脱泥或脱水。
（4）在实验室内，测定微细物料的粒度组成水利分析（水析）：借测量颗粒沉降速度间接测量颗粒粒度组成的方法悬浮液结构化牛顿流体黏塑性流体影响悬浮液密度、黏度、及稳定性的因素分离锥面跳汰选矿：物料在垂直升降的变速介质流中，按密度差异进行分层和分离的过程。
跳汰周期：脉动水流每完成一次周期性变化所用的时间。
跳汰机原理跳汰周期特性曲线（1）对称跳汰周期特性曲线上升水流和下降水流的强度和作用时间完全相同。
缩短了分选时间，不但降低处理能力，而且因强烈的吸啜作用，导致许多低密度矿粒混入高密度中，上升水作用时间较长，粒度和形状对分层的影响也大，现已不再使用。
（ 2 ）上升水速大，作用时间长的不对称正弦跳汰周期曲线在筛下连续补加等速上升水流的情况下，标准的正弦周期曲线即变成这种形式。
上升水流阻力强，床层松散度大，处理量大，适于处理较粗粒级矿石，但水流与矿粒相对速度大，不适于处理宽级别物料（3）上升水速大于下降水速而作用时间相等的不对称跳汰周期在正弦跳汰周期的水流下降阶段，间断地补加筛下水。
相比前种方式，减弱了上升水速的作用力，降低下降水流速度同时增长了作用时间，吸啜作用稍有加强，可用于处理宽级别细粒物料。
我国钨、锡选厂处理细粒级物料用此跳汰周期（4）上升水速大，但作用时间短的不对称跳汰周期以压缩空气驱动水流运动，并以一定结构的风阀控制进气与排气，在进气期间水流被空气推动急速上升。
接着供气中断，有一短暂休止期，水流只作较弱的运动。
当压缩空气排出时，水流则借自重下降；于是得到一个速度较缓而作用时间较长的下降水流。
（5）上升水速缓慢，但作用时间长的不对称跳汰周期由于上升水速缓慢，致使床层松散进程较慢，床层一旦松散，随着上升水流逐渐减弱，收缩过程也缓慢，这不但使分层作用延长，而且矿粒与水之间的相对运动速度较小，矿粒粒度和形状对按密度分层的影响减弱，对分层有利。
但松散慢，跳汰机处理能力低。
选择跳汰周期曲线的基本原则：跳汰曲线形式是获得良好分选效果的重要因素之一，合理的跳汰周期曲线应该与被选物料性质相适应，使床层呈适宜的松散状态，颗粒主要借助重力加速度差相对运动，这是选择跳汰周期曲线的基本原则螺旋选矿机分选过程：矿浆自上端给入后，在沿槽流动过程中粒群发生分层。
进入底层的重矿物颗粒趋向于向槽内缘运动，轻矿物则在快速的回转运动中被甩向外缘，从而使密度不同的矿物在槽中展开了分带，将内缘的重矿物通过截取器排出。
槽内缘所加洗涤水把重产物夹杂的部分轻矿物冲向外缘，有利于提高精矿的质量。
尾矿则由最下部槽的末端排出螺旋选矿机的分选原理由于上层的水流速度快，切向流速大，具有较大的离心力而被推向外缘；下层的水流速度小，离心力小，在重力作用下沿横向断面方向流向内缘，因此形成横向环流。
在螺旋槽上层的液流既向上又向外便形成为上螺旋线，而下层的液流则既向下又向内成为下螺旋线。
矿粒在螺旋槽内进行松散和分层时，重矿物颗粒逐渐转入下层，而轻矿物颗粒转入上层，经过一圈后分层完成。
离心选矿机的分选原理摇床分选原理：1）水流越过各床条时所形成的水跃和上升水流在床面上水流沿横向倾斜流动，每越过一个床条激起比较强烈的漩涡，粗砂床面并在床条边缘形成小的水跃，于是在床条上边缘形成上升水流。
上升流推动上层矿粒悬浮松散。
2）床面摇动所产生的析离作用床面摇动时，各层颗粒间出现了速度差，在颗粒的相互接触中，运动快的要推动运动慢的，运动慢的要牵制运动快的，于是引起层间颗粒的挤压与翻转，增大颗粒间隙，使床层扩张松散。
析离分层作用起主导作用。
3）矿粒在床面上的横向运动矿粒的横向运动是由于横冲水流推动所致，横冲水流层沿厚度方向的速度分布是上层大于下层，由于有床条的阻挡，上层物料受横冲水流的作用较大，因此，上层的低密度物大颗粒具有比下层高密度物小颗粒更大的横向速度。
重选的应用（P293）比磁化率(系数)：物质的体积磁化率与其本身密度的比值，称为物质的比磁化率(系数)，即：χ=κ/δ（m3/kg）磁选基本条件磁性颗粒在磁选机中成功分选的必要条件是：作用在较强磁性矿石上的磁力F1必须大于所有与磁力方向相反的机械力的合力，同时，作用在较弱磁性颗粒上的磁力F2必须小于相应机械力之和。
即 : F1>F机1 ； F2 < F机2强磁性矿物的磁性及其影响因素磁铁矿是典型的强磁性矿物，又是磁选所处理的主要矿石。
磁铁矿的磁性特点有：①磁铁矿的磁化强度和磁化率很大，存在磁饱和现象，且在较低的磁场强度下就可以达到饱和；②磁铁矿的磁化强度、磁化率和磁场强度间具有曲线关系。
磁化率随磁场强度变化而变化。
磁铁矿的磁化强度除与矿石性质有关外，还与磁场强度变化历程有关；③磁铁矿存在磁滞现象，当它离开磁化场后，仍保留一定的剩磁；④磁铁矿的磁性与矿石的形状和粒度有关。
磁滞现象：当磁场强度降为0时，比磁化强度J并没有降到0，而是保留一定的数值，这一数值称为剩磁，用Jr表示。
这种现象称为磁滞现象。
矫顽力：如要消除剩磁Jr，需要对磁铁矿施加一个反方向的退磁场。
消除剩磁Jr所施加的退磁场强度称为矫顽力，用Hc表示。
与强磁性矿物相比，弱磁性矿物的磁性有明显的不同：①比磁化率小；②比磁化率大小只与矿物组成有关，与磁场强度及矿物本身的形状、粒度等因素无关；③弱磁性矿物没有磁饱和现象和磁滞现象，它的磁化强度与磁场强度间为直线关系；④若弱磁性矿物中混入强磁性矿物，即使量少也会对磁特性产生较大的影响。
由弱磁性的矿物与非磁性矿物构成的连生体，其比磁化率大致与弱磁性矿物的含量成正比，连生体的比磁化率等于各矿物比磁化率的加权平均值。
对于弱磁性铁矿物，可以通过磁化焙烧的方法人为地提高它们的磁性。
改变矿物磁性的方法：容积磁性的改变和表面磁性的改变改变矿物容积磁性的方法是磁化焙烧。
还原焙烧，中性焙烧、氧化焙烧改变矿物表面磁性的方法：碱浸磁化和磁种磁化磁滞回线：P350介电常数（P393）：介电常数是指带有介电质的电容与不带介电质（指真空或空气）的电容之比，用ε表示。
介电常数越大，表示其导电性越好比导电度：石墨是良导体，所需电压最低，仅为2800V，国际上习惯以它作为标准，将各种矿物所需最低电压与它相比较，此比值即定义为比导电度。
矿粒带电方式：（394）1．传导带电在静电场中，矿粒与带电电极直接接触，由于矿粒本身的电性质不同，与带电电极接触后所表现出的行为也明显不同。
2．感应带电感应带电与传导带电显然不同，感应带电是矿粒并不与带电电极接触，完全靠感应的方法而带电3．电晕电场中带电在电晕电场中，构成电场的电极之一采用直径很小的丝电极，曲率很大，通以高压直流正电或负电；而另一电极为平面或直径很大的鼓筒并接地。
在高电压作用下，丝电极周围空气被击穿，正电荷迅速飞向高压负电极，负电荷迅速飞向接地正电极，从而在整个分选空间充满荷电体。
4．复合电场中带电所谓复合电场是指电晕电场与静电场相结合的电场。
采用复合电极是鼓筒式电选机发展史上的一个大进展。
复合电极的形式一种是电晕电极在前，静电极在后；另一种则是电晕极与静电极混装在一起，图为两种电极结构示意图。
电晕极与静电极混装强化了静电场的作用，对导体加强了静电极的吸引力，对非导体加强了斥力，使之吸于鼓面。
5．摩擦带电摩擦带电是通过接触、碰撞、摩擦的方法使矿粒带电。
一种是矿粒与矿粒互相摩擦，使各自获得不同符号之电荷；另一种是矿粒与某种材料摩擦、碰撞（包括滚动）使之带电？高压电选机分选原理：电极采用栅状弧形电极，有1根静电电极，3～5根电晕电极，静电电极正好安装在第二根电晕电极上。
根据分选的矿物和要求不同，电极不仅能沿水平位置调节，而且可沿鼓面圆弧上下调节。
给矿装置由给矿斗、闸门、给矿辊、电磁振动给矿器等组成。
毛刷的作用是从鼓面上强制刷下被吸住的非导体矿物。
分矿板的位置可调节，以适应产出精、中、尾矿的要求。
非导体矿物：导体矿物：第一次1、某铜矿，其原矿品位α、精矿品位β和尾矿品位θ分别为1.05%、25.20%和0.13%。
分别计算求其精矿产率γ、分选回收率ε、富集比和选别比2、黑钨矿及其半生脉石矿物石英密度分别为7200kg/m3，和2650kg/m3，煤及其伴生脉石矿物煤矸石的密度分比为1350kg/m3和2000kg/m3。
分别计算评估其重选分离的难易程度。
3、选矿过程为何要进行分级作业，试说明可能有哪些原因？第二次1、欲采用雾化硅铁（密度为6900kg/m3）和水，配制密度为2850kg/m3的重悬浮液，求加入比例。
2、等降比在重选中有何实践意义？3、什么是悬浮液的稳定性？影响悬浮液稳定性的因素及保持悬浮液稳定的措施有哪些？第三次1、阐述物料在垂直交变介质流中按密度分层过程？2、在跳汰过程中，跳汰周期特性的基本形式有哪些？选择跳汰周期曲线的基本原则是什么？3、简述摇床分选的基本原理？第四次1、简述螺旋溜槽的基本原理？2、简述实现磁选的基本条件？3、物质磁性分为哪三类？每一种的含义是什么？第五次1、电选电场中颗粒带电的方式有哪些？2、改变物质磁性的方法有哪些？3、某矿石主要有用矿物为锡石，白钨矿、黄铜矿和磁铁矿，脉石矿物主要为石英、方解石、云母等，试设计回收三种有用矿物的工艺流程（画出简单流程图），并指出选择每一步工艺流程的理由。