分选教学课件最终

分选课件最终聪明出于勤奋，天才在于积累分选课件最终分选课件最终聪明出于勤奋，天才在于积累分选目的和意义：处理、处置与回用之前，将有用的成分分选出来加以利用，并将有害的成分分离出来。根据：物料的物理性质或化学性质(这些性质包括粒度、密度、重力、磁性、电性、弹性等)．类型：分别采用不同的分选方法，包括人工手选、筛分、风力分选、跳汰机、浮选、磁选、电选等分选技术。物理和物理化学性质的差异与分选方法粒度差异－筛选（筛分）密度差异－重力分选磁性差异－磁力分选导电性差异－电力分选（静电分选）表面润湿性（物理化学性质）差异－浮选光电性差异－光电分选摩擦性差异－摩擦分选弹性差异－弹跳分选分选目的和意义：处理、处置与回用之前，将有用的成分分选出来加以利用，并将有害的成分分离出来。根据：物料的物理性质或化学性质(这些性质包括粒度、密度、重力、磁性、电性、弹性等)．类型：分别采用不同的分选方法，包括人工手选、筛分、风力分选、跳汰机、浮选、磁选、电选等分选技术。物理和物理化学性质的差异与分选方法粒度差异－筛选（筛分）密度差异－重力分选磁性差异－磁力分选导电性差异－电力分选（静电分选）表面润湿性（物理化学性质）差异－浮选光电性差异－光电分选摩擦性差异－摩擦分选弹性差异－弹跳分选一、筛选(一)筛选原理1、筛选过程：利用一个或一个以上的筛面，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。该过程由物料分层和细粒透筛两个阶段组成。

条件目的易筛粒：粒度小于筛孔尺寸3/4的颗粒，很易通过粗粒形成的间隙到达筛面而透筛。难筛粒：粒度大于筛孔尺寸3/4的颗粒，粒度越接近筛孔尺寸就越难透筛。

物料和筛面之间适当的相对运动——筛面上的物料层处于松散状态——即按颗粒大小分层，形成粗糙位于上层，细粒位于下层的规则排列．细粒到达筛面并透过筛孔。物料和筛面之间适当的相对运动——使堵在筛孔上的颗粒脱离筛孔，以利于细粒透过筛孔。筛分分类根据筛分在工艺过程中应完成的任务，筛分作业可分为以下六类：(1)独立筛分

目的在于获得符合用户要求的最终产品的筛分，称为独立筛分(2)准备筛分

目的在于为下一步作业做准备的筛分，称为准备筛分；(3)预先筛分

在破碎之前进行筛分，称为预先筛分，目的在于预先筛出合格或无须破碎的产品，提高破碎作业的效率，防止过度粉碎和节省能源；((4)检查筛分

对破碎产品进行筛分，又称为控制筛分；(5)选择筛分

利用物料中的有用成分在各粒级中的分布，或者性质上的显著差异所进行的筛分(6)脱水筛分

脱出物料中水分的筛分，常用于废物脱水或脱泥。3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。(此时筛下产物全部为小于筛孔尺寸的颗粒)

(4-1)式中：

Q

1为筛下产物质量，kg；Q为入筛固体废物质量，kg；α入筛固体废物中小于筛孔尺寸的细粒含量，%。实际要测定Q

、Q1比较困难。设：

(4-2)

(4-3)式中：Q2为筛上产物质量，kg；θ、β分别为筛上、筛下产品中小于筛孔尺寸的细粒含量，%。入筛固体废物Q,α筛上产品Q2，θ筛下产品Q1，

β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βQ1，筛分效率的计算公式为：例：一台筛子，筛孔为20mm，经取样测定给料、筛上产品、筛下产品中小于20mm的粒级分别为46.75%,7.26%和94.38%。计算该台筛子的筛分效率。即：α＝46.75%,β=94.38%,θ=7.26%∴

一般取2位小数。

4、影响筛分效率的因素（1）固体废物性质的影响：

a、粒度组成（易筛粒含量越高，筛分效率越高）；

b、含水率和含泥量（含水量小于5%且含泥质较少时，影响不大，属干式筛分；含水量达5%~8%，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聚力，堵塞筛孔，使筛分无法继续进行；含水量达10%~14%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。）c、颗粒形状（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。）（2）颗粒形状的影响圆形颗粒——易透过方孔和圆孔；多角形——易透过长方孔，但不易透过圆、方孔条状、板状、片状——易透过长方孔。（3）筛分设备性能的影响：筛孔形状、筛面、筛子运动方式及运动强度、筛面宽度和长度、筛面倾角(15º-25º为易)。（4）筛分操作条件的影响：注意连续均匀给料、及时清理和维修筛面。（二）筛分设备1、固定筛2、滚筒筛3、振动筛

(1)惯性振动筛

(2)共振筛1、固定筛

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。（1）棒条筛：由平行排列的棒条组成，筛孔尺寸为筛下粒度的1.1~1.2倍（一般不小于50mm），棒条宽度应大于固体废物中最大块度的2.5倍。适于筛分粒度大于50mm的粗粒废物，主要用在初碎和中碎之前，安装倾角一般为30~35°。（2）格筛：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。2、滚筒筛

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3～5°。物料在滚筒筛中的运动有三种状态：（1）沉落状态：颗粒被圆周运动带起，滚落到向上运动的颗粒层表面。（2）抛落状态：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。（3）离心状态：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。3、振动筛

振动方向与筛面垂直或近似垂直，振动次数600~3600r/min，振幅0.5~1.5mm。物料在筛面上发生离析现象，密度大而粒度小的颗粒穿过密度小而粒度大的颗粒间隙，进入下层到达筛面，大大有利于筛分地进行。安装倾角一般控制在8~40°之间。（1）惯性振动筛（2）共振筛通过由不平衡的旋转所产生的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，消除了堵塞筛孔的现象，有利于物料的筛分。适用于0.1~0.15mm的粗中细粒废物的筛分。还可用作脱水振动和脱泥筛分。

惯性振动筛构造及工作原理图

(a)振动筛构造图；(b)工作原理图（1）惯性振动筛激振力：离心惯性力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。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。共振筛构造及工作原理图1、上筛箱2、下机体3、传动装置4、共振弹簧5、板簧6、支撑弹簧（2）共振筛运动过程及原理电机带动连杆作往复运动，连杆带动传动装置3（弹簧）将力传给上机箱，下机体则同时受到相反的作用力，使得筛箱和下机体沿倾斜方向振动由于筛箱和下机体之间是由弹簧连接的，筛箱和弹簧形成了一个弹性系统：弹性系统有自己的自振频率，传动装置给入了一个强迫振动频率，当两个频率接近时，筛子处于接近共振状态。当筛箱压缩弹簧时，其自身的运动速度和动能逐渐减少，而弹簧储备的位能增加；当筛箱反向运动时，弹簧的位能转化为筛箱的动能，所以，共振筛的工作过程是系统的位能和动能相互转换的过程，所以，只需补充少量的能量，就可以维持筛子的连续运转。运动过程及原理电机通过皮带传动使下机体的偏心轴转动，轴上的偏心轮带动连杆作往复运动，连杆带动传动装置3（弹簧）将力传给上机箱，下机体则同时受到相反的作用力，使得筛箱和下机体沿倾斜方向振动，但上下运动方向相反。由于筛箱和下机体之间是由弹簧连接的，筛箱和弹簧形成了一个弹性系统：弹性系统有自己的自振频率，传动装置给入了一个强迫振动频率，当两个频率接近时，筛子处于接近共振状态。当筛箱压缩弹簧时，其自身的运动速度和动能逐渐减少，而弹簧储备的位能增加；当筛箱反向运动时，弹簧的位能转化为筛箱的动能，所以，共振筛的工作过程是系统的位能和动能相互转换的过程，所以，只需补充少量的能量，就可以维持筛子的连续运转。复习题1.筛面的倾角一般为（）时处理效果较好A5。～10。

B10。～15。

C15。～25。

D25。～35。2.格筛一般安装在（）A粗碎机前B粗碎机后C细碎机前D细碎机后3.下列各种筛面其筛分效率由大到小的排列是（）A棒条筛面、钢板冲击孔筛面、钢丝编织筛面B钢丝编织筛面、棒条筛面、钢板冲击孔筛面C钢板冲击孔筛面、钢丝编织筛面、棒条筛面D钢丝编织筛面、钢板冲击孔筛面、棒条筛面4.下列几种类型的筛子按照其筛分效率由大到小的排列是A固定筛、振动筛、摇动筛B振动筛、摇动筛、固定筛C固定筛、摇动筛、振动筛D摇动筛、振动筛、固定筛5.粒度小于筛孔尺寸（）的颗粒很容易通过粗粒形成的间隙到达筛面而透筛，成为“易筛粒”A1/3B1/2C2/3D3/46.物料送入破碎机之前，将小于破碎机排料口宽度的细粒级筛分出去的方式是（）A预先筛分B检测筛分C准备筛分D选择筛分7.对经过破碎机破碎后的废物进行筛分，将颗粒大于排料口的物料筛出的方式是（）A预先筛分B检测筛分C准备筛分D选择筛分8.筛分效率是指（）A筛下产品与入筛产品质量的比值B筛下产品与筛中所剩产品质量的比值C筛下产品与入筛产品中小于筛孔尺寸物质质量的比值D入筛产品中小于筛孔尺寸物质质量与筛下产品质量的比值9.用筛孔尺寸为1cm2的筛子对某破碎后的垃圾进行筛分处理，总垃圾量为100kg，筛下获得物料为70kg，假设垃圾总量中粒径大于1cm2的物料有20%，那么其筛分效率为多少？A80%B85%C87.5%D90%10.用筛孔尺寸为2cm2筛子对某破碎后的垃圾进行筛分处理，总处理量为80kg，筛下获得物料为54kg，事先经测定已知平均1kg垃圾中有0.8kg的粒径小于2cm2，那么其筛分效率为（）。A82.1%B84.4%C85.6%D88.4%1.下列对振动筛描述正确的是（）A.振动方向与筛面垂直或接近垂直B.振动次数600-3600r/min，振幅0.5-1.5mmC.筛的倾角一般在8-40度之间D.容易堵塞筛孔2.下列对棒条筛描述描述正确的是（）A.安装倾角应小于废物对筛面的摩擦角B.棒条筛孔尺寸为筛下粒度的1.1-1.2倍C.筛条宽度应大于固体废物中最大粒度的2.5倍D.主要用于粗碎和中碎前3.半湿式选择破碎分选机的分选装置共分三段，其中设置有筛网的是（）。A.第一段B.第二段C.第三段D.都不设置4.共振筛的主要特点是（）。A处理能力大B筛分效率高C设备制造简单D耗电小重力分选

1概念

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距离，从而得到不同密度产品的分选过程。2重选过程的共同工艺条件固体废物中颗粒间必须存在密度差异；分选过程都是在运动介质中进行的；在重力、介质动力及机械力的综合作用下，使颗粒群松散并按密度分层；分层物料在运动介质流的推动下互相迁移，彼此分离，并获得不同密度的产品。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。运动介质(movingmedium)介质：两种类型水、重液、悬浮液（湿式重选）空气（干式重选）运动介质：介质处于运动之中。密度差异(densityvariations)所有的物质都存在密度差异，但密度差异的大小决定其分选的难易程度，通常用两种物质在介质中的有效密度比值的大小确定。等降比= 式中：ρw－大密度物质的密度；ρL－小密度物质的密度；ρc－介质的密度一般有： 有效密度

>52.5～51.75～2.51.5～1.751.25～1.

5<1.25 极易容易较易较难难极难由比值

①物质间密度差异越大，分选越易②介质密度越大，分选越易。（这是重介质分选的基础）

重介质分选

(heavymediumseparation)

基本原理

重介质

加重质的选择

分选设备

分选流程

重介质分选的优缺点

（1）基本原理

重介质分选是在密度较大的介质中，使物料按密度分选的一种分选方法即：ρL＜ρc＜ρw

L、c、w分别为轻、中、重物料。 重介质分选在理论上是应该是真正按密度进行分选的。大密度颗粒下沉，小密度颗粒悬浮，精度很高；粒度范围较宽；实际分离前，应筛去细粒部分，大密度物料，粒度下限2～3mm；轻密度物料粒度下限3～6mm。采用重悬浮液时，粒度下限可降至0.5mm（2）重介质(heavymedium)重介质有两种重液密度较高的有机溶液和无机盐溶液重液是均质液体，稳定性好，但来源少，价格贵，一般用于实验室进行重液分析，测定原料的密度组成。悬浮液是由各种磨细的固体颗粒与水组成的混合物；是一种非均质的两相体系，稳定性差，但来源广，价格低廉，无毒，易回收，广泛用于工业上的重介质分选过程。悬浮液中的固体颗粒又叫加重质。常用重液表名称化学成分密度(g/cm3)溶液最大密度(g/cm3)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CaCl2ZnCl2CHBr3C2H2Br4CH2I2HgI2+BaI2CH2(COOTl)2+HCOOTl2.152.912.92.973.333.654.251.32.072.92.973.333.654.25水水四氯化碳等四氯化碳等四氯化碳等水水重悬浮液中加的介质有硅铁，将硅铁与水按85:15的比例混合，相对密度可以达到3.0以上。另外还有方铅矿、磁铁矿和黄铁矿等重介质。加重质的粒度约200目，占60％一80％．与水混合形成微细颗粒的重悬浮液。密度大于重介质的颗粒沉于槽底，由扬板提升落入溜槽内，排出槽外成为重产物；密度小于重介质的颗粒随重介质流从圆筒溢流口排出，称为轻产品。鼓形重介质分选机适用于分离粒度较粗的固体废物。重介质配置加重质的重量：水的重量：式中：Q－加重质重量，（kg）；V－悬浮液体积（L）；ρ，ρc－加重质与悬浮液的密度(kg/L)；W－所需水量（L）例：例：采用密度为4.4的磁铁矿为加重质配置密度为1.9的重介质，分别求加重质的重量、需水量及悬浮液的浓度。解：加重质的重量：

水的重量：

悬浮液的浓度：

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；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）风选又称气流分选，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。（一）风选原理风选，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近距离。通常成为“竖向气流分选”和“水平气流分选”。实质上包含两个过程：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（排出物）；再进一步将轻颗粒从气流中分离出来，常采用旋流器（除尘）。（一）原理在基本原理的各个公式中，由于空气的密度小，可忽略，其他相同。一般沉降末速公式：在空气中，则为：

风选设备1、卧式风力分选机(水平气流分选机）2、立式风力分选机（上升气流分选机）3、其他风力分选机该机从侧面水平送风，固体废物经破碎机破碎和滚筒筛筛分使其粒度均匀后，定量给入机内，当废物在机内下落时，被鼓风机鼓入的水平气流吹散，固体废物中各种组分沿着不同运动轨迹分别落入重质组分、中重质组分和轻质组分收集槽中。当分选城市生活垃圾时，水平气流分选机的最佳风速为20m/s。1、卧式风力分选机(水平气流分选机）经破碎后的城市生活垃圾从中部给入风力分选机，物料在上升气流作用下，垃圾中各组分按密度进行分离，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。2、立式风力分选机（上升气流分选机）与水平气流分选机比较，立式曲折形气流分选机分选精度较高。由于沿曲折管路管壁下落的废物受到来自下方的高速上升气流的顶吹，可以避免直管路中管壁附近与管中心流速不同而降低分选精度的缺点，同时可以使结块垃圾因受到曲折处高速气流而被吹散，因此，能够提高分选精度。曲折风路形状为Z字形，其倾斜度为60º，每段长度为280mm。四、磁选利用固体废物中各种物质的磁性差异在不均匀磁场中进行分选的一种处理方法。（一）磁选原理

f磁>∑f机>f非磁磁性颗粒分离的必要条件是磁性颗粒所受的磁力必须大于与其方向相反的机械力的合力，而非磁性颗粒所受的磁力必须小于其方向相反的机械力的合力。

磁选的实质，即磁选是利用磁力与机械力对磁性不同的颗粒的不同作用而实现的。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。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

磁选是利用固体废物中各种物质的磁性差异在不均匀磁场中进行分选的一种处理方法。磁选过程是将固体废物输入磁选机后，磁性颗粒在不均匀磁场作用下被磁化，从而受磁场吸引力的作用被分离出动，而非磁性颗粒由于所受的磁场作用力很小，仍留在废物中而被排出。固体废物颗粒通过磁选机的磁场时，同时受到磁力和机械力（包括重力、离心力、介质阻力、摩擦力等）的作用。磁性强的颗粒所受的磁力大于其所受的机械力，而非磁性颗粒所受的磁力很小，则以机械力占优势。由于作用在各种颗粒上的磁力和机械力的合力不同，使它们的运动轨迹也不同，从而实现分离。

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，见下图所示。

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dH／dx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／dx≠0。

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。（二）常用磁选机1、磁力滚筒2、湿式永磁圆筒式磁选机3、悬吊磁选机

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)。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。

2．湿式CTN型永磁圆筒式磁选机构造型式：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。

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。五、电选（一）电选原理1、电选过程中废物颗粒的带电方式(4种)(1)直接传导带电：废物与传导电极直接接触，利用颗粒的导电性差异及其在电极上表现的行为不同，就可以把它们分开。导电好的物质与电极带相同电荷，而被电极排斥；导电差的物质，只能被极化，不能导电而被电极吸引。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。(2)感应带电：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感应，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。将非导体1和导体2放在正电极上，正、负电极之间形成感应电场，电子由负极流向正极，则1、2均获得电子，但导体2立即将电子给入正极而获得与正极相同的电荷受到排斥，非导体因物料在电场中只能被极化，极化后被吸引，(3)电晕带电：电晕电场是不均匀电场。电晕带电是在电晕电场中进行的。所谓电晕场，是一个不均匀电场，其中一个电极的曲率半径远比另一个电极的曲率半径小得多。曲率半径小的为电晕极，大的为接地极。导电性不同的废物颗粒进入电场后，都获得负电荷，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不同的物质。(4)摩擦带电：由于废物颗粒相互之间和颗粒同给料运输设备的表面发生摩擦而使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不同符号的足够的摩擦电荷，则进入电场中也可把它们分开。电晕电场带电(coronacharging)

电晕放电现象电晕即局部放电，是指当电压应力超过某一临界值时，气体瞬时电离引起的一种局部放电现象。采用曲率半径很小的电极，加上足够高的电压时，其附近的电场强度将大大超过电极之间其余空间的电场强度，使电极附近的空气发生碰撞电离，产生电子和正离子，并形成电流，因小半径电极会发出紫色辉光，故把这种现象叫电晕放电，电晕放电时经常可闻到臭氧的气味。导体和非导体在电晕电场中的行为物料经过电晕电场时，都带上负电荷，因导体放电速度快，进入静电场后从辊筒