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1、4.6 其他分选方法,摩擦分选与弹跳分选光电分选涡电流分选,4.6.1 摩擦分选(rubbling separation)与 弹跳分选(bouncing separation),原 理分选设备及应用,（1）原理,概念：摩擦与弹跳分选是根据固体废物中各组分的摩擦系数和碰撞系数的差异进行分选的方法。原理这种分选方法一般都在斜面上进行，当物料以一定的速度给入斜面时，物料中的各组分由于形状和密度不同，则会因碰撞产生的弹跳轨迹不同，因摩擦系数的差异而产生的下滑速度不同.所以，摩擦与弹跳分选主要是按形状、密度、摩擦系数进行分选的。颗粒沿斜面的运动 颗粒在斜面上的弹跳,a.颗粒沿斜面运动,颗粒沿斜面的运动见
2、图4.6-1。如图：固体在斜面上下滑的条件为：GsinF F=fN=fGcos 式中：N物体垂直于斜面的正压力,NGcos 下滑条件为：GsinfGcos 得到：tg=f 这里求得的应为摩擦角，以表示 ftg,则，物体下滑的条件为，即斜面的倾角应大于或等于物体的摩擦角。由图，我们还可求出物体下滑的速度，并进而求出物体离开斜面后的抛落距离。以P表示使物体颗粒沿斜面下滑的作用力，则有 Pam，Gmg，其加速度为：,初速度为零的颗粒，沿斜面下滑L距离后的速度（V）为：由该式：当斜面长度L及倾角一定时，颗粒的运动速度只与f有关。当颗粒离开斜面后，假设下落垂直高度为H，则抛落的水平距离L为（忽略空气阻力
3、）,由该式可知，当H及一定时，L仅与颗粒的运动速度有关，而速度又仅与摩擦系数有关，运动速度不同的颗粒有不同的水平抛落速度，通过对不同抛物面宽度的收集，就可获得不同的产品。再看图4.6-1，当颗粒为球形或多边形时，颗粒存在滚动的可能性 即，颗粒沿斜面滚动的条件为：即：前已述及，滑动条件是：tgf,当bh时，值大，的可能性小，滚动可能性小无论是滑动或滚动，都与物体的形状有关，（形状影响摩擦系数和与斜面的接触）,图4.6-1 颗粒沿斜面的运动,b.颗粒在斜面上的弹跳,颗粒与平面的碰撞：（见图4.6-2）颗粒从高度H落到平面上的瞬时速度（V）为（自由落体运动，系初速度为零的匀变速运动）落到平面后的弹跳
4、初速度为，弹跳高度为 h，则 两个速度的比值（K）称为碰撞恢复系数或叫速度恢复系数,显然 K1：V，hH 完全弹性碰撞 0K1：V，hH 弹性碰撞 K0：0，h0 塑性碰撞利用K值的差异，进行物料之间的分选，即为弹跳分选。弹跳分选一般在斜面上进行，见图4.6-3 在斜面上，则有式中：颗粒的下落角；颗粒的弹跳角当时，规律同前。该方法主要用于城市垃圾中废纤维有机垃圾，木屑，灰土与砖瓦，玻璃，铁块等物料的分选。,图4.6-2 颗粒与平面的碰撞,图4.6-3 颗粒在斜面上的弹跳,带式筛（图4.6-4）是一种最简单而又典型的摩擦和弹跳相结合的分选设备；主要用于城市垃圾中颗粒物与纤维废物的分选斜板运输分选
5、机（图4.6-5）颗粒物在下落到斜板时产生弹性碰撞，沿斜面弹落，纤维废物摩擦系数大，随斜板上升；反弹滚筒分选机（图4.6-6）典型的弹跳分选机，两次弹跳。,（2）设备,图4.6-4 带式筛,图4.6-5 斜板运输分选机,设备,图4.6-6 反弹滚筒分选机,4.6.2 光电分选（photometric sorting）,原理 光电分选机,（1）原理,光电分选又叫光度拣选，光电拣选。根据物料的漫反射（表观为颜色），透明性，表面萤光性等特性进行选择性分选。一般在可见光区域（波长为35007000），以白炽灯，日光灯，激光作为光源。最低反射率差 5 可靠反射率差 10,光电分选机的基本结构（图4.6-
6、7）给料系统a.有序排列 b.速度均匀 c.快速（一般为2.55.0m/s）；光源及射源系统主要采用可见光源，也有X射线和射线的；要求：a.均匀照射；b.有方向性和准确性；检测系统（又叫传感系统）通过检测器件将接收到的物理特征信号（如反射率）转换为电信号。信息处理系统信号放大处理执行机构系统电磁铁，高压气阀，现主要采用高压气阀,（2）光电分选机,图4.6-7 光电分选机的基本结构,4.6.3 涡电流分离技术,原理设备,（1）原理,概念利用非磁性导体金属在交变磁场中能够产生涡流的原理，从固体废物中回收有色金属的方法。原理非磁性的导体金属在通过交变磁场时，由于与交变磁场存在相对速度，导致导体金属产
7、生感应涡流，当磁场沿直线移动时，将对导体金属产生一方向垂直的侧向推力，使其离开料流，从侧向分离。,（2）设备,按照涡流原理设计的涡流分离器见图4.6-8。特点操作简便耗电量低在西方国家广泛应用,图4.6-8 涡流分选机1、4-直线感应器；2-有色金属集料斗；3-皮带,4.7 分选回收工艺系统,概述 城市垃圾分选回收工艺系统 粉煤灰分选回收系统 从煤矸石中分选回收硫铁矿系统,4.7.1 概述,分选回收工艺系统概念将两种或两种以上的分选单元操作有机地组合在一起的工艺系统分选回收工艺系统的确定原则根据物料的性质确定分选方法物料的性质：物料的组成、粒度、比重、电磁 性、表面润湿性、形状等分选方法：筛分
8、、重选、电磁选、浮选、摩擦与弹跳分选等，应采用最简单的方法。根据分选方法确定分选设备类型、规格、台数应采用定型产品，尽量提高设备利用率。将不同分选方法所组成的单元操作有机组合单元之间的连接应遵循：先干后湿，先粗后细，先多后少等。,4.7.2 城市垃圾分选回收工艺系统,城市垃圾分选回收工艺系统（一）城市垃圾分选回收工艺系统（二）,城市垃圾分选回收系统（一）,城市垃圾分选回收工艺（一）见图4.6-9分级入选：13,1350,50200,200 13的直接填埋处理1350mm粒级：磁滑轮回收含铁金属，进 一步破碎 后，再回收玻璃和其他有色金属50200mm粒级：磁滑轮回收铁质物风选器分离块状铁和马口
9、铁盒,非铁物质中回收纸类物；200mm粒级：回收纸类物质和玻璃类；该分选系统可同时回收轻质可燃物：主要是纸类；杂纸类铁系金属重质无机物：主要是玻璃类,城市垃圾分选回收系统（二）,城市垃圾分选回收系统（二）见图4.6-10基本上是干式分选，某些部分最后辅以湿式分选；原则流程为：破碎分选处理回收；采用了综合分选、回收技术：风选，磁选，筛分，摇床，电选，涡流分选，摩擦与弹跳分选等综合回收了：和色金属，有色金属，纸浆，塑料，有机肥料，饲料，玻璃，燃料等。城市垃圾组成复杂，各国、各城市的垃圾组成因经济、生活水平和生活习惯不同而不同，要设计一个万能的垃圾分选工艺系统是不可能的。,图4.6-9 城市垃圾分选
10、回收系统一,图4.6-10 城市垃圾分选回收系统二,4.7.3 粉煤灰分选回收系统,粉煤灰分选的目的回收C：C能再利用；C对建材有影响（C5 一级，C8 二级，C15 三级）；回收空心微珠：这是一种包裹有气体，粒径为几十m，比重1的铝硅玻璃体，由于能浮在水面，又称飘珠，能作轻质高强材料的原料。回收铁质微珠：含铁高，密度大，又叫沉珠，可作为炼铁原料，若加入适量N、P、K并磁化，可制成优质磁性肥料。回收密实玻璃体：是一种很好的活性材料，可用于生产粉煤灰水泥或作为水泥掺料等。粉煤灰分选回收工艺（见图4.6-11）,图4-7-1 粉煤灰分选原则流程,4.7.4 从煤矸石中分选回收硫铁矿系统,煤矸石分选回收硫铁矿的目的硫铁矿是制取硫酸的原料；煤矸石含硫较高时，燃烧过程产生SO2；煤矸石经分选后，还可以回收劣质煤。分选硫铁矿的工艺系统（见图4.6-12）,图4.6-12 煤矸石分选原则流程,推荐文献与思考题,本章推荐文献邢磊等.城市垃圾的分选.成都理工学院学报，2000（27）孙东等.城市生活垃圾综合处理前分选工艺设计，安全与环境雪豹，2000，2（3）本节思考题摩擦分选和弹跳分选在原理上有什么异同？什么是分选回收工艺系统？确定分选回收工艺系统的确定原有哪些？试根据粉煤灰分选原则流程，分析其采用该流程的理论依据？,
