4.3固体废弃物重力分选解析
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重介质 重介质制备
固体废物
重介质分选机
脱介筛 浓介质
脱介筛 轻产物
浓介质
重产物
重介质回收净化 杂物
重介质分选原则流程
重介质分选的优缺点
• 优点
–分选指标高，处理能力大；（按密度差异分选，粒度 和形状影响小） –分选粒度范围宽，分选流程简单；（无须分级入选） –设备构造简单，操作容易
• 缺点
–重介质的制备，回收，再生系统复杂 –设备磨损快（重介质密度、浓度大）
通常重介质是由高密度的固体微粒和水构成的固液两 相分散体系，其特点有二：一是密度比水大；二是该 体系是非均匀介质。
（二）对加重质的要求
重介质的形式可以是重液和重悬浮液两大类，但重液价格 昂贵，只能在实验室中使用。在固体废物分选中只能使用 重悬浮液。 重介质中高密度固体微粒起着加大介质密度的作用，称为 加重质。 密度足够大 粘度低，化学稳定性好、使用时不易氧化和泥化 无毒、无腐蚀性 来源丰富，价格低廉，便于制备与再生 应有60%～90%的粒度小于200目，且均匀的分散于水中， 容积浓度一般为10%～15%，
常用的加重质
重悬浮液的加重质通常主要是硅铁，其次还可采用方铅 矿、磁铁矿和黄铁矿，它们的性质如表4.3所示。
种类 硅铁 方铅矿 磁铁矿 黄铁矿 毒砂
密度(g/cm3) 6.9 7.5 5.0 4.9～5.1 5.9～6.2
摩氏硬度 6 2.5～2.7 6 6 5.5～6
配成重悬浮液的
max （g/cm3）
常用重液表
名称 化学成分 密度 (g/cm3) 2.15 2.91 2.9 2.97 3.33 3.65 4.25
溶液最 大密度 (g/cm3)
1.3 2.07 2.9 2.97 3.33 3.65 4.25
溶剂
氯化钙 氯化锌 三溴甲烷 四溴乙烷 二碘甲烷 碘化汞钡 丙二酸铋蚁酸铊
CaCl2 ZnCl2 CHBr3 C2H2Br4 CH2I2 HgI2+BaI2 CH2(COOTl)2+HCOOTl
4.3 重力分选(gravity concentration)
基本原理 重介质分选 风力分选 跳汰分选 摇床分选
重选原理
根据固体废物中不同物质颗粒间的密度差异，在运动介质 中受到重力、介质动力和机械力的作用，使颗粒群产生松 散分层和迁移分离，从而得到不同密度产品的分选过程。 重力分选的介质有空气、水、重液(比重大于水的液体)、 重悬浮液等。固体废物重力分选的方法很多，按作用原理 可分为风力分选、重介质分选、跳汰分选、摇床分选等。
图4.8 圆筒形转鼓
圆筒形转鼓结构及原理
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 ， 被排出槽外为重产品； 密度小于重介质的颗 粒随重介质流入圆筒 溢流口排出成为轻产 物。
重介质分选的一般工艺流程包括重介质制备、分选、介质回 收与利用等。
4.3.1 重介质分选
（一）基本概念
重介质分选是在重介质（密度大于水的非均匀介质， 包括重液和重悬浮液两种流体）中使固体废物中的颗 粒群按其密度的大小分开以达到分离目的的方法。为 能达到良好的分选效果，关键是重介质的选择。 所选择重介质密度介于轻物料密度和重物料密度之 间： ρL< ρC< ρW
4.3.2 跳汰分选(jigging)
• 分选原理及工作过程 • 跳汰机 • 影响因素
（1）分选原理及工作过程
• 概念
– 跳汰分选是利用跳汰机构产生交变水流，使物料在 松散和沉降过程中按密度分层进而分离的一种重选 方法。
• 分选原理及过程
–物料给入→在上升水流作用下松散→在下降水流中 沉降→在交变作用下分层→分别排出（图4-10）； –物料在交变水流中的分层过程见图4-11。
浮选
浮选
（三）重介质分选设备
• 结构：主要由5部分组成 • 主要技术参数
转鼓长度 转鼓直径 分选面积 给料粒度 1800mm 1800mm 3.24m2 30-50mm 2 3 4 处理能力 转 速 15-20t/台· h 2r/min
重产品 轻产品 1 重介质，物料 5
该设备外形为一圆筒 形转鼓，由四个滚轮 支撑，通过圆筒腰间 的大齿轮由传动装置 带动旋转。在圆筒内 壁沿纵向设有扬板， 用以提升重产品到溜 槽内。圆筒水平安装 。
水 水 四氯化碳等 四氯化碳等 四氯化碳等 水 水
加重质的性质
种类 硅铁 密度 (g/cm3) 6.9 莫氏 硬度 6 重悬液的 最大密度 3.8 回收 方法 磁选
方铅矿
磁铁矿Baidu Nhomakorabea
7.5
5.0
2.5-2.7
6
3.3
2.5
浮选
磁选
黄铁矿
毒砂 (FeAsS)
4.9-5.1
5.9-6.2
6
5.5-6
2.5
2.8
⑴稳定介质:在很长时间内能保持自己物理性质的介质。
①有机溶液：通常使用的有：四氯化碳，四溴乙烷，二溴乙烷，五氯乙 烷；三氯乙烷；三溴甲烷。此外还有苯、二甲苯等。
②矿物盐类的水溶液：如氯化钙、氯化锌易溶于水，可用于分选。
⑵不稳定介质（人为稳定介质）
①风砂介质：它是利用气流使固体粒子形成悬浮体（流态化床层），用 以进行干法重介质分选（或称空气重介质分选）。通常采用30～80目的 砂粒为介质。 ②矿物悬浮液：它是由很细的固体微粒与水混合组成悬浮液。矿物悬浮 液与重液不同，它属于粗分散体系。固体微粒为分散相，水为分散媒。
由于重介质分选是在液相介质中进行，不适合于包含可溶性物质的分 选，也不适合于成分复杂的城市垃圾分选。该法主要应用于矿业废物 的分选过程。
重选过程工艺条件
固体废物中颗粒间必须存在密度的差异 分选过程都在运动介质中进行 在重力、介质动力及机械力的综合作用下，使颗 粒群松散按密度分层 分好层的物料在运动介质流的推动下互相迁移， 彼此分离，并获取不同密度的最终产品。 也可以概括为： 具有密度差异的组分→运动介质→分散→沉降→分层 →分离。
3.8 3.3 2.5 2.5 2.8
磁性 强磁性 非磁性 强磁性 非磁性 非磁性
回收方法 磁选 浮选 磁选 浮选 浮选
重介质分选使用的分选介质有四种类型：有机溶液、矿物 盐类的水溶液、风砂介质（砂粒中充以空气形成悬浮体）、 矿物悬浮液。前两种为稳定介质，而后两种为不稳定介质 （或人为稳定介质）。
固体废物
重介质分选机
脱介筛 浓介质
脱介筛 轻产物
浓介质
重产物
重介质回收净化 杂物
重介质分选原则流程
重介质分选的优缺点
• 优点
–分选指标高，处理能力大；（按密度差异分选，粒度 和形状影响小） –分选粒度范围宽，分选流程简单；（无须分级入选） –设备构造简单，操作容易
• 缺点
–重介质的制备，回收，再生系统复杂 –设备磨损快（重介质密度、浓度大）
通常重介质是由高密度的固体微粒和水构成的固液两 相分散体系，其特点有二：一是密度比水大；二是该 体系是非均匀介质。
（二）对加重质的要求
重介质的形式可以是重液和重悬浮液两大类，但重液价格 昂贵，只能在实验室中使用。在固体废物分选中只能使用 重悬浮液。 重介质中高密度固体微粒起着加大介质密度的作用，称为 加重质。 密度足够大 粘度低，化学稳定性好、使用时不易氧化和泥化 无毒、无腐蚀性 来源丰富，价格低廉，便于制备与再生 应有60%～90%的粒度小于200目，且均匀的分散于水中， 容积浓度一般为10%～15%，
常用的加重质
重悬浮液的加重质通常主要是硅铁，其次还可采用方铅 矿、磁铁矿和黄铁矿，它们的性质如表4.3所示。
种类 硅铁 方铅矿 磁铁矿 黄铁矿 毒砂
密度(g/cm3) 6.9 7.5 5.0 4.9～5.1 5.9～6.2
摩氏硬度 6 2.5～2.7 6 6 5.5～6
配成重悬浮液的
max （g/cm3）
常用重液表
名称 化学成分 密度 (g/cm3) 2.15 2.91 2.9 2.97 3.33 3.65 4.25
溶液最 大密度 (g/cm3)
1.3 2.07 2.9 2.97 3.33 3.65 4.25
溶剂
氯化钙 氯化锌 三溴甲烷 四溴乙烷 二碘甲烷 碘化汞钡 丙二酸铋蚁酸铊
CaCl2 ZnCl2 CHBr3 C2H2Br4 CH2I2 HgI2+BaI2 CH2(COOTl)2+HCOOTl
4.3 重力分选(gravity concentration)
基本原理 重介质分选 风力分选 跳汰分选 摇床分选
重选原理
根据固体废物中不同物质颗粒间的密度差异，在运动介质 中受到重力、介质动力和机械力的作用，使颗粒群产生松 散分层和迁移分离，从而得到不同密度产品的分选过程。 重力分选的介质有空气、水、重液(比重大于水的液体)、 重悬浮液等。固体废物重力分选的方法很多，按作用原理 可分为风力分选、重介质分选、跳汰分选、摇床分选等。
图4.8 圆筒形转鼓
圆筒形转鼓结构及原理
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 ， 被排出槽外为重产品； 密度小于重介质的颗 粒随重介质流入圆筒 溢流口排出成为轻产 物。
重介质分选的一般工艺流程包括重介质制备、分选、介质回 收与利用等。
4.3.1 重介质分选
（一）基本概念
重介质分选是在重介质（密度大于水的非均匀介质， 包括重液和重悬浮液两种流体）中使固体废物中的颗 粒群按其密度的大小分开以达到分离目的的方法。为 能达到良好的分选效果，关键是重介质的选择。 所选择重介质密度介于轻物料密度和重物料密度之 间： ρL< ρC< ρW
4.3.2 跳汰分选(jigging)
• 分选原理及工作过程 • 跳汰机 • 影响因素
（1）分选原理及工作过程
• 概念
– 跳汰分选是利用跳汰机构产生交变水流，使物料在 松散和沉降过程中按密度分层进而分离的一种重选 方法。
• 分选原理及过程
–物料给入→在上升水流作用下松散→在下降水流中 沉降→在交变作用下分层→分别排出（图4-10）； –物料在交变水流中的分层过程见图4-11。
浮选
浮选
（三）重介质分选设备
• 结构：主要由5部分组成 • 主要技术参数
转鼓长度 转鼓直径 分选面积 给料粒度 1800mm 1800mm 3.24m2 30-50mm 2 3 4 处理能力 转 速 15-20t/台· h 2r/min
重产品 轻产品 1 重介质，物料 5
该设备外形为一圆筒 形转鼓，由四个滚轮 支撑，通过圆筒腰间 的大齿轮由传动装置 带动旋转。在圆筒内 壁沿纵向设有扬板， 用以提升重产品到溜 槽内。圆筒水平安装 。
水 水 四氯化碳等 四氯化碳等 四氯化碳等 水 水
加重质的性质
种类 硅铁 密度 (g/cm3) 6.9 莫氏 硬度 6 重悬液的 最大密度 3.8 回收 方法 磁选
方铅矿
磁铁矿Baidu Nhomakorabea
7.5
5.0
2.5-2.7
6
3.3
2.5
浮选
磁选
黄铁矿
毒砂 (FeAsS)
4.9-5.1
5.9-6.2
6
5.5-6
2.5
2.8
⑴稳定介质:在很长时间内能保持自己物理性质的介质。
①有机溶液：通常使用的有：四氯化碳，四溴乙烷，二溴乙烷，五氯乙 烷；三氯乙烷；三溴甲烷。此外还有苯、二甲苯等。
②矿物盐类的水溶液：如氯化钙、氯化锌易溶于水，可用于分选。
⑵不稳定介质（人为稳定介质）
①风砂介质：它是利用气流使固体粒子形成悬浮体（流态化床层），用 以进行干法重介质分选（或称空气重介质分选）。通常采用30～80目的 砂粒为介质。 ②矿物悬浮液：它是由很细的固体微粒与水混合组成悬浮液。矿物悬浮 液与重液不同，它属于粗分散体系。固体微粒为分散相，水为分散媒。
由于重介质分选是在液相介质中进行，不适合于包含可溶性物质的分 选，也不适合于成分复杂的城市垃圾分选。该法主要应用于矿业废物 的分选过程。
重选过程工艺条件
固体废物中颗粒间必须存在密度的差异 分选过程都在运动介质中进行 在重力、介质动力及机械力的综合作用下，使颗 粒群松散按密度分层 分好层的物料在运动介质流的推动下互相迁移， 彼此分离，并获取不同密度的最终产品。 也可以概括为： 具有密度差异的组分→运动介质→分散→沉降→分层 →分离。
3.8 3.3 2.5 2.5 2.8
磁性 强磁性 非磁性 强磁性 非磁性 非磁性
回收方法 磁选 浮选 磁选 浮选 浮选
重介质分选使用的分选介质有四种类型：有机溶液、矿物 盐类的水溶液、风砂介质（砂粒中充以空气形成悬浮体）、 矿物悬浮液。前两种为稳定介质，而后两种为不稳定介质 （或人为稳定介质）。