第4章_固体废物分选

教学重点：筛分基本理论；重力分选；浮选 教学难点：浮选
第四章


固体废物的分选
4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8
筛分 重力分选 磁力分选 电力分选 浮选 摩擦与弹跳分选 光电分选 分选回收工艺系统
第四章


固体废物的分选
固体废物分选
4.1 筛分—— 筛分设备及其应用

滚筒筛（转筒筛）：筛面带孔的圆柱形筒体，轴线倾斜3～
5度安装；截头圆锥筒体，轴线水平安装，高端入料，低端排 筛上物。物料在筒内滞留时间25～30s，转速5～6r/min为最佳。

4.1 筛分—— 筛分设备及其应用 惯性振动筛：由不平衡物体的旋转所产生的离心惯性力使筛
4.3磁力分选——磁流体分选

磁流体：指某种能够在磁场作用下磁化呈
现似加重现象，对颗粒产生磁浮力作用的 稳定分散液。包括：顺磁性溶液，铁磁性 胶体悬浮液。

磁流体分选：利用磁流体作为分选介质，
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 的差异或磁导电性和密度差异，使不同组 分分离。

4.5、浮选——浮选原理


浮选过程中，固体废物各组分对气泡粘 附的选择性，是由固体颗粒、水、气泡组成 的三相界面间的物理化学特性所决定的。其 中比较重要的是物质表面的润湿性。 在气、液、固三相体系中完成的复杂的 物理化学过程。其实是疏水的有用矿物粘附 在气泡上，亲水的脉石矿物留在水中从而实 现彼此分离。
箱产生振动的一种筛子。重块产生的水平分力被刚度大的板簧 吸收，垂直分力强迫板簧作拉伸及压缩的强迫运动。筛面运动 轨迹为椭圆或近圆。适用于细粒、潮湿及粘性废物的筛分。
4.1 筛分—— 筛分设备及其应用

共振筛：是利用弹簧的曲柄连杆机构驱动，使筛子在共振状
态下进行筛分。离心轮转动，连杆作往复运动，通过其端的弹 簧将作用力传给筛箱；与此同时，下机体受到相反的作用力， 筛箱、弹簧及下机体组成一弹簧系统，其固有自振频率与传动 装臵的强迫振动频率相同或相近，发生共振而筛分。
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。
4.2.4摇床分选——设备
4.3磁力分选
磁力分选定义 原理 设备



4.3磁力分选
磁力分选是利用固体废弃物中
各种物质的磁性差异，在不均匀的磁场 中进行分选的一种处理方法。

4.3磁力分选——原理



物质按磁化系数的大 小分成三类: (1)强磁化物质，可以 在弱磁场磁选机中分 离出来。 (2)弱磁场物质，可以 在强磁场磁选机中分 离出来。 (3)非磁性物质。
4.2 重力分选



重力分选定义 原理 分类 工艺条件 4.2.1 重介质分选 4.2.2跳汰分选 4.2.3风力分选 4.2.4摇床分选
4.2 重力分选

重力分选
简称重选，是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 同密度分选

水平气流分选——卧式风力分选机。该机从侧面吹风。 固体废弃物经破碎和筛选后，使其粒度均匀后定量给入机 内，当固体废弃物在机内下降时，被侧面吹入的水平气流 吹散，各种组分沿着不同的运动轨迹分别落入重组分、中 组分、轻组分的收集槽中。
4.2.3风力分选—— 上升气流分选
4.2.2跳汰分选——分选设备
4.2.3风力分选


风力分选，也称气流分选，是以 空气为分选介质，在气流的作用下， 使固体废弃物按密度和粒度进行分选 的一种方法。 气流将较轻的物料向上带走或在水平 方向带向较远的地方，而重2物料由 于向上气流不能支撑它而沉降。
4.2.3风力分选——分类

按气流吹入分选设备内的方向不同，分选 设备可分为两种类型：水平气流分选和上升气 流分选。
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
4.1 筛分



筛分定义 筛分效率 影响筛分效率的因素 筛分设备及其应用
4.1 筛分

筛分
依据固体废物的粒度不同，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。
4.1 筛分——筛分效率

筛分效率是指 筛分时实际得到的 筛下产物重量与原 料中所含粒度小于 筛孔孔径的物料重 量之比。


3.筛分操作条件的影响
连续均匀给料，及时清理、维修筛面，筛分效率就高。
4.1 筛分—— 筛分设备及其应用

固定筛 滚筒筛（转筒筛） 惯性振动筛 共振筛
4.1 筛分—— 筛分设备及其应用

固定筛：筛面由许多平行排列的筛条组成，水平或倾
斜安装。分为格筛(装在粗破之前)和棒条筛（粗破和中 破之前）。格筛一般安装在粗破机之前，以保证入料块 度适宜。
4.2.3风力分选——设备
风力分选机
4.2.3风力分选—— 城市垃圾两级风选流程
4.2.4摇床分选

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 床层斜面的水流的综合 作用，使细粒固体按密 度差异在床面上呈扇形 分布而进行分选的一种 方法。
4.2.4摇床分选——特点



（1） 松散分层与迁移分离得到加强，分 选过程中析离分层占主导，使其按密度分 选更加完善； （2）等降颗粒可因移动速度的不同而达 到按密度分选； （3）不同性质的颗粒的分离，取决于颗 粒合速度偏离振动方向的角度。


上升气流分选——立式曲折 风力分选机。经破碎后的固体废 弃物从中部给入分选机。在上升 气流的作用下，物料中各组分按 密度进行分层。重质组分从底部 排出，轻质组分从顶部排出，经 旋风分离器进行气固分离。 气流有从底部吹入和顶部抽 气两种。
4.2.3风力分选



风力分选包括 颗粒与重颗粒分离 轻颗粒从气流中分离出来（离心分离机）
又称废物分选，是废物处理的一种方 法(单元操作)，目的是将其中可回收利用的 或不利于后续处理，处臵工艺要求的物料 分离出来。 是废物处理的一种重要的方法，也是资 源化的一种重要方法。

第四章

固体废物的分选
分选方法
根据固体废弃物的粒度、密度、磁性、 导电性、光电性、摩擦性、弹性以及表面湿 润性等特性，分选可分为筛选、重力分选、 磁力分选、电力分选、光电分选、摩擦及弹 性分选、浮选等。
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2

影响重力分选的因素，从上式可 以看出有颗粒的尺度，颗粒与介质 的密度差以及介质的年度。
4.2 重力分选——分类

介质： 空气、水、重液（密度大于水的
液体）、重悬浮液。

分类： 按照介质的不同，重力分选可分
为水力分选、风力分选和摇床分选等。 水力分选是用水作介质进行的分选， 可分为：重介质分选和 跳汰分选。

4.2.1 重 介 质 分 选—— 重介质分选设备
4.2.1 重介质分选—— 重介质分选设备及流程
4.2.2跳汰分选
在垂直高速的水力作用下，使 固体废物按密度分选的一种方法。

4.2.2跳汰分选——分选原理

跳汰分选时，将 固体废物放入跳汰机 的筛板上，形成密集 的物料层，从筛板的 下面周期性的给入脉 冲水流，使物料层松 散并按密度分层，上 层的轻物料被水平水 流带到机外，成为轻 产物，下层的重料一 部分透过筛板成为筛 下重物，还有部分筛 上物质。

4.2.1 重介质分选—— 基本原理

为使分选过程有效进行，需选择的水 力介质的密度介于固体废弃物中轻密度物 料和重密度物料的密度之间。
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4.2.1 重介质分选—— 重介质选择


重介质性质的要求：
常用的高密度固体颗粒（称为加重质） 有磁铁矿和硅矿。 一般要求加入的加重质具有高密度、低 粘度、化学性能稳定、无毒，无腐蚀性、易 回收等特点；要求加重质的粒度小于200目； 加重质的密度介于固体废弃物轻重密度物料 之间。
4.4电力分选——设备
4.4电力分选——设备
4.4电力分选——设备
4.5、浮选




浮选定义 浮选原理 浮选发展简介 浮选药剂 浮选设备 浮选流程 浮选应用
4.5、浮选


浮选：
浮游选矿，主要指泡沫浮选。是 按矿物表面物理化学性质的差异来分离 各种细粒的方法。 在固体废弃物与水调制的料浆中， 加入浮选药剂，并通入空气形成无数细 小气泡，使欲选物质颗粒粘附在气泡上， 随气泡上浮于表面，刮出回收。不浮的 颗粒物仍留在料浆中，经适当的处理后 废弃。