1、中国环评网：http:/ 收集整理,第4章 固体废物分选 4.3 分选4.3.3 磁力分选4.3.4 电力分选等其他分选,中国环评网：http:/ 收集整理,4.3.3 磁力分选,磁力分选简称磁选。 两种类型：传统的磁选法；磁流体分选法。后者是近二十年发展起来的一种新的分选方法。,中国环评网：http:/ 收集整理,磁选原理,中国环评网：http:/ 收集整理,一、磁选原理,磁性颗粒在不均匀磁场作用下被磁化吸在圆筒上随圆筒进入排料端排出。 非磁性颗粒所受的磁场作用力很小留在废物中而被排出。,中国环评网：http:/ 收集整理,固体废物颗粒受力： 磁力和机械力(包括重力、离心力、介质阻力、摩擦力
2、等)的作用。 磁性强的颗粒：磁力其所受的机械力 非磁性颗粒：磁力很小，以机械力占优势。 合力不同运动轨迹也不同分离,中国环评网：http:/ 收集整理,磁性颗粒分离的必要条件是磁性颗粒所受的磁力与其方向相反机械力的合力，即：f磁f机 式中，f磁为磁性颗粒所受的磁力 f机为与磁力方向相反的机械力的合力。 磁选的实质：磁选是利用磁力与机械力对不同磁性颗粒的不同作用而实现的,中国环评网：http:/ 收集整理,二、磁选机的磁场,磁体周围的空间存在着磁场，磁场的基本性质就是它对给入其中的磁体产生磁力作用。 因此，在磁选机能使磁体产生磁力作用的空间，称为磁选机的磁场。磁场可分为均匀磁场和非均匀磁场两种，
3、见下图所示。,中国环评网：http:/ 收集整理,中国环评网：http:/ 收集整理,均匀磁场中各点的磁场强度大小相等方向一致。 非均匀磁场中各点的磁场强度大小和方向都是变化的。 磁场梯度非均匀性。磁场强度随空间位移的变化率称为磁场梯度，用dHdx表示。 磁场梯度为一矢量，其方向为磁场强度变化最大的方向，并且指向H增大的一方。 均匀磁场中dH dx 0 不均匀磁场中dH dx0。,中国环评网：http:/ 收集整理,磁性颗粒在均匀磁场中只受转矩的作用，使它的长轴平行于磁场方向。 在非均匀磁场中，颗粒不仅受转矩的作用，还受磁力的作用，结果使它既发生转动，又向磁场梯度增大的方向移动，最后被吸在磁极
4、外表面上。这样磁性不同的颗粒才能得以分离。因此，磁选只能在非均匀磁场中实现。,中国环评网：http:/ 收集整理,(三)固体废物中各种物质磁性分类根据固体废物比磁化系数(x0)的大小，可将其中各种物质大致分为以下三类：(1)强磁性物质 x0(7.538)x 10-6m3kg，在弱磁场磁选机中可分离出这类物质：(2)弱磁性物质 x0 (0.197.5)x 10-6m3kg，可在强磁场磁选机中回收；(3)非磁性物质 x0 0.19x 10-6m3kg,中国环评网：http:/ 收集整理,(四)磁选设备及应用1磁力滚筒磁力滚筒又称磁滑轮，有永磁和电磁两种。应用较多的是永磁滚筒。 主要组成部分：一个回
5、转的多极磁系和套在磁系外面的用不锈钢或铜、铝等非导磁材 料制的圆筒。 一般磁系包角为360。磁系与圆筒固定在同一个轴上，安装在皮带运输机头部(代替 传动滚筒)。,中国环评网：http:/ 收集整理,中国环评网：http:/ 收集整理,作用过程： 非磁性或磁性很弱的物质在离心力和重力作用下脱离皮带面： 磁性较强的物质受磁力作用被吸在皮带上，并由皮带带到磁力滚筒的下部，当皮带离开磁力滚筒伸直时，由于磁场强度减弱而落入磁性物质收集槽中。应用：主要用于工业固体废物或城市垃圾的破碎设备或焚烧炉前，除去废物中的铁器，防止损坏破碎设备或焚烧炉。,中国环评网：http:/ 收集整理,2湿式CTN型永磁圆筒式磁
6、选机 构造型式：逆流型。给料方向和圆筒旋转方向或磁性物质的移动方向相反。 作用过程：物料由给料箱直接进入圆筒的磁系下方，非磁性物质由磁系左边下方的底板上排料口排出。磁性物质随圆筒逆着给料方向移到磁性物质排料端，排入磁性物质收集槽中。应用：适用于粒度0.6mm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，以及回收重介质分选产品中的加重质。,中国环评网：http:/ 收集整理,中国环评网：http:/ 收集整理,3悬吊磁铁器悬吊磁铁器主要用来去除城市垃圾中的铁器，保护破碎设备及其他设备免受损坏。悬吊磁铁器有一般式除铁器和带式除铁器两种。 一般式除铁器：铁物数量少，通过切断电磁铁的电
7、流排除铁物 带式除铁器：铁物数量多，通过胶带装置排除铁物。,中国环评网：http:/ 收集整理,中国环评网：http:/ 收集整理,二、磁流体分选(MHS)(一)磁流体分选原理磁流体分选是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，或磁性、导电性和密度的差异，使不同组分分离。 应用：当固体废物中各组分间的磁性差异小，而密度或导电性差异较大时，采用磁流体可以有效地进行分离。,中国环评网：http:/ 收集整理,所谓磁流体是指某种能够在磁场或磁场和电场联合作用下磁化，呈现似加重现象，对颗粒产生磁浮力作用的稳定分散液。 磁流体通常采用
8、强电解质溶液、顺磁性溶液和铁磁性胶体，悬浮液。,中国环评网：http:/ 收集整理,视在密度：似加重后的磁流体仍然具有液体原来的物理性质，如密度、流动性、粘滞性等。似加重后的密度称为视在密度，它可以通过改变外磁场强度、磁场梯度或电场强度来调节。 视在密度高于流体密度(真密度)数倍，流体真密度一般为14001600kgm3左右，而似加重后的流体视在密度可离达19000kgm3因此，磁流体分选可以分离密度范围宽的固体废物。磁流体分选根据分离原理与介质的不同，可分为磁流体动力分选和磁流体静力分选两种。,中国环评网：http:/ 收集整理,1磁流体动力分选(MHDs),原理：在均匀或非均匀磁场与电场的
9、联合作用下，以强电解质溶液为分选介质，按固体废物中各组分间密度、比磁化率和电导率的差异使不同组分分离。研究历史较长，技术也较成熟，,中国环评网：http:/ 收集整理,优点：是分选介质为导电的电解质溶液，来源广、价格便宜、粘度较低分选设备简单，处理能力较大，处理粒度0.56mm的固体废物时，可达50th，最大可达100600th。 缺点：分选介质的视在密度较小，分离精度较低。,中国环评网：http:/ 收集整理,2磁流体静力分选(MHSS),原理：在非均匀磁场中，以顺磁性液体和铁磁性胶体悬浮液为分选介质，按固体废物中各组分间密度和比磁化率的差异进行分离。 特点：由于不加电场，不存在电场和磁场联
10、合作用产生的特性涡流，故称为静力分选。,中国环评网：http:/ 收集整理,优点：视在密度高，如磁铁矿微粒制成的铁磁性胶体悬浮液视在密度高达19000kgm3，介质粘度较小，分离精度高。 缺点：分选设备较复杂，介质价格较贵，回收困难，处理能力较小。,中国环评网：http:/ 收集整理,选择： 要求分离精度高时采用静力分选； 固体废物中各组分间电导率差异大时，采用动力分选。,中国环评网：http:/ 收集整理,磁流体分选特点：重力分选和磁力分选联合作用的分选过程。 各种物质在似加重介质中按密度差异分离，这与重力分选相似； 在磁场中按各种物质问磁性(或电性)差异分离与磁选相似； 功能：可以将磁性和
11、非磁性物质分离，也可以将非磁性物质之间按密度差异分离。 应用：分离各种工业固体废物，而且还可以从城市垃圾中回收铝、铜、锌、铅等金属。,中国环评网：http:/ 收集整理,(二)分选介质,理想的分选介质应具有特性条件： 磁化率高 密度大 粘度低 稳定性好 无毒、无刺微味、无色透明 价廉易得,中国环评网：http:/ 收集整理,1顺磁性盐溶液,顺磁性盐溶液有30余种，Mn、Fe、Ni、Co盐的水溶液均可作为分选介质。MnCl2和Mn(NO3)2溶液基本具有上述分选介质所要求的特殊条件，是较理想的分选介质。 分离固体废物(轻产物密度3000kgm3)时，可选用更便宜的FeSO4、MnSO4和CoSO
12、4水溶液。,中国环评网：http:/ 收集整理,2铁磁性胶粒悬浮液,一般采用超细粒磁铁矿胶粒作分散质，用油酸、煤油等非极性液体介质并添加表面活性剂为分散剂调制成铁磁性胶粒悬浮液。 一般每升悬浮液中含1071018个磁铁矿粒子。 特点：粘度高稳定性差，介质回收再生困难,中国环评网：http:/ 收集整理,中国环评网：http:/ 收集整理,(三)磁流体分选设备及应用,特点： 磁系属于永磁 分离密度较高的物料时，磁系用钐钴合金磁铁 分离密度较低的物料时，磁系用锶铁铁氧体磁体 这种分选槽使用的分选介质是油基或水基磁流体。 应用：它可用于汽车的废金属碎块的回收、低温破碎物料的分离和从垃圾中回收金属碎块
13、等。,中国环评网：http:/ 收集整理,4.3.4 电力分选等其他分选,一、电力分选 原理：利用高压电场中各组分的电性差异 主要设备：辊筒式静电分选机、高压电选机等（粉煤灰专用设备灰粒与炭粒分离）,中国环评网：http:/ 收集整理,中国环评网：http:/ 收集整理,中国环评网：http:/ 收集整理,二、摩擦与弹跳分选 原理： 根据各组分的摩擦系数和碰撞系数的差异，在斜面上运动或与斜面碰撞弹跳时，产生不同的运动速度和弹跳轨迹而实现彼此分离的一种处理方法。 主要设备：带式筛、斜板运输分选机、反弹滚筒分选机,中国环评网：http:/ 收集整理,带面安装倾角大于颗粒废物的摩擦角，小于纤维废物的
14、摩擦角。为什么？,振打装置,中国环评网：http:/ 收集整理,中国环评网：http:/ 收集整理,中国环评网：http:/ 收集整理,三、光电分选(一)光电分选系统及工作过程 三个部分：给料光检分离,中国环评网：http:/ 收集整理,(1)给料系统 预先筛分分级窄粒级物料，并消除废物中的粉尘保证信号清晰，提高分离精度。 分选时，使预处理后的物料颗粒排队呈单行，逐一通过光检区，保证分离效果。,中国环评网：http:/ 收集整理,(2)光检系统 光检系统包括光源、透镜、光敏元件及电子系统等。这是光电分选机的心脏，因此，要求光检系统工作准确可靠，工作中要维护保养好，经常清洗，减少粉尘污染。 (3)分离系统(执行机构) 一般为高频气阀(频率为300Hz)，将其中一种物质从物料流中吹动使其偏离出来，从而使物料中不同物质得以分离（选择性风选）,中国环评网：http:/ 收集整理,中国环评网：http:/ 收集整理,小 结,原理 衡量指标 设备选型,
