固廢的預(yù)處理技術(shù)

1、第四章 固廢的預(yù)處理技術(shù)本章要點：本章要點：1、壓實：掌握壓實的原理、目的和主要設(shè)備。、壓實：掌握壓實的原理、目的和主要設(shè)備。2、破碎：掌握破碎的原理、目的、主要方法和設(shè)、破碎：掌握破碎的原理、目的、主要方法和設(shè)備。備。3、分選：掌握分選的原理、目的、主要方法和設(shè)、分選：掌握分選的原理、目的、主要方法和設(shè)備。備。1壓實一、概念與目的一、概念與目的1 1、概念：通過外力加壓于松散的固體廢物，以縮小、概念：通過外力加壓于松散的固體廢物，以縮小其體積，使固體廢物變得密實的操作簡稱為壓實，其體積，使固體廢物變得密實的操作簡稱為壓實，又稱為壓縮。如若采用高壓壓實，除減少空隙外，又稱為壓縮。如若采用高壓壓

2、實，除減少空隙外，在分子之間可能產(chǎn)生晶格的破壞使物質(zhì)變性。在分子之間可能產(chǎn)生晶格的破壞使物質(zhì)變性。2 2、目的：經(jīng)過壓實處理，一方面可增大容重、減少、目的：經(jīng)過壓實處理，一方面可增大容重、減少固體廢物體積以便于裝卸和運輸，降低運輸成本固體廢物體積以便于裝卸和運輸，降低運輸成本, ,有利于貯存和填埋；另一方面可制取高密度惰性有利于貯存和填埋；另一方面可制取高密度惰性塊料，便于貯存、填埋或作為建筑材料使用。塊料，便于貯存、填埋或作為建筑材料使用。二、壓實的原理二、壓實的原理 大多數(shù)固體廢物是由不同顆粒與顆粒間的空大多數(shù)固體廢物是由不同顆粒與顆粒間的空隙組成的集合體。自然堆放時，表觀體積是廢隙組成的

3、集合體。自然堆放時，表觀體積是廢物顆粒有效體積與孔隙占有的體積之和，即物顆粒有效體積與孔隙占有的體積之和，即: Vm為固體廢物的表觀體積；為固體廢物的表觀體積； Vs為固體顆粒體積（包括水分）；為固體顆粒體積（包括水分）； Vv為孔隙體積。為孔隙體積。進(jìn)行壓實操作時，隨壓力強(qiáng)度的進(jìn)行壓實操作時，隨壓力強(qiáng)度的 ，孔隙體積，孔隙體積 ，表觀體積也隨之表觀體積也隨之 ，而容重，而容重 。vsmVVV容重就是固體廢物的干密度，用容重就是固體廢物的干密度，用d表示。表示。Ws為固體廢物顆粒重；為固體廢物顆粒重；Wm為固體廢物總重，包括水分重；為固體廢物總重，包括水分重；Ww為固體廢物中水分重。為固體廢物

4、中水分重。mWmmsVWWVWd空隙比空隙比svVVe mvVVn 空隙率空隙率n固體廢物經(jīng)過壓實處理后體積減少的程度叫固體廢物經(jīng)過壓實處理后體積減少的程度叫壓縮壓縮比（壓縮倍數(shù)）比（壓縮倍數(shù)），可用公式表示：，可用公式表示：nr為固體廢物體積壓縮比；為固體廢物體積壓縮比；Vi為廢物壓縮前的原始為廢物壓縮前的原始體積；體積；Vf為廢物壓縮后的最終體積。為廢物壓縮后的最終體積。n一般固體廢物壓實后的壓縮倍數(shù)為一般固體廢物壓實后的壓縮倍數(shù)為35，若破碎，若破碎后再壓實其壓縮倍數(shù)可達(dá)后再壓實其壓縮倍數(shù)可達(dá)510倍。固體廢物的壓倍。固體廢物的壓縮比取決于廢物的種類及施加的壓力，一般可以縮比取決于廢物的

5、種類及施加的壓力，一般可以在幾在幾kgf/cm2幾百幾百kgf (1kgf/cm2=98066.5Pa)。ifVVr fiVVn n在垃圾的壓實過程中，垃圾組分之間的內(nèi)聚在垃圾的壓實過程中，垃圾組分之間的內(nèi)聚力與摩擦力同時存在，共同抵抗外力的作用。力與摩擦力同時存在，共同抵抗外力的作用。變形分三個階段：變形分三個階段：塑性變形塑性變形不可變?nèi)渥儾豢勺內(nèi)渥児腆w范性變形固體范性變形n壓實的實質(zhì)可看作是消耗一定的壓力能，提壓實的實質(zhì)可看作是消耗一定的壓力能，提高廢物容重的過程。當(dāng)固廢受到外界壓力時，高廢物容重的過程。當(dāng)固廢受到外界壓力時，各顆粒間相互擠壓，變形或破碎，從而達(dá)到各顆粒間相互擠壓，變形或

6、破碎，從而達(dá)到重新組合的效果。重新組合的效果。壓縮適用對象：主要用于壓縮性大而壓縮后恢復(fù)性小的固體廢物的主要用于壓縮性大而壓縮后恢復(fù)性小的固體廢物的預(yù)處理。預(yù)處理。n生活垃圾、紙制品、纖維、舊家用電器、報廢小汽車的殼體等n對于壓縮性小的密實物體，如木頭、玻璃、金屬塊體、硬質(zhì)塑料等，不適用。n對有彈性的固體廢物如汽車的廢舊輪胎不適用。三、壓實設(shè)備三、壓實設(shè)備類別：固定和移動類別：固定和移動構(gòu)造：容器單元和壓實單元二部分構(gòu)造：容器單元和壓實單元二部分容器單元接受廢物，壓實單元具有液壓或氣壓容器單元接受廢物，壓實單元具有液壓或氣壓操作的壓頭，利用高壓使廢物致密化。操作的壓頭，利用高壓使廢物致密化。

7、固定式壓實器：凡用人工或機(jī)械方法（液壓方式固定式壓實器：凡用人工或機(jī)械方法（液壓方式為主）把廢物送進(jìn)壓實機(jī)械中進(jìn)行壓實的設(shè)備稱為為主）把廢物送進(jìn)壓實機(jī)械中進(jìn)行壓實的設(shè)備稱為固定式壓實器。如各種家用小型壓實器、廢物收集固定式壓實器。如各種家用小型壓實器、廢物收集車上配備的壓實器及中轉(zhuǎn)站配置的專用壓實機(jī)。車上配備的壓實器及中轉(zhuǎn)站配置的專用壓實機(jī)。移動式壓實器：是指在填埋現(xiàn)場使用的輪胎式或移動式壓實器：是指在填埋現(xiàn)場使用的輪胎式或履帶式壓土機(jī)、鋼輪式布料壓實機(jī)以及其他專門設(shè)履帶式壓土機(jī)、鋼輪式布料壓實機(jī)以及其他專門設(shè)計的壓實機(jī)具。計的壓實機(jī)具。1、常見的固定式壓實器、常見的固定式壓實器(1)水平式壓

8、實器水平式壓實器(2)三向垂直壓實器三向垂直壓實器(3)回轉(zhuǎn)式壓實器回轉(zhuǎn)式壓實器(4)城市垃圾壓實器城市垃圾壓實器(1)(1)、水平式壓實器、水平式壓實器靠做水平往復(fù)運動的壓頭將廢物壓到矩形或方形的鋼制容器中?？孔鏊酵鶑?fù)運動的壓頭將廢物壓到矩形或方形的鋼制容器中。適用于壓實城市垃圾。先將垃圾加入裝料室，啟動具有壓面的水平壓頭，適用于壓實城市垃圾。先將垃圾加入裝料室，啟動具有壓面的水平壓頭，使垃圾致密化和定形化，然后將坯塊推出。推出過程中，坯塊表面的雜使垃圾致密化和定形化，然后將坯塊推出。推出過程中，坯塊表面的雜亂廢物受破碎桿作用而被破碎，不致防礙坯塊移出。亂廢物受破碎桿作用而被破碎，不致防礙

9、坯塊移出。水平壓實器水平壓實器A A有效頂阜開口長度；有效頂阜開口長度；B B裝料室長度；裝料室長度；C C壓頭行程；壓頭行程；D D壓頭導(dǎo)軌長度；壓頭導(dǎo)軌長度；E E裝料室寬度；裝料室寬度；F F有效頂部開口寬度；有效頂部開口寬度；G G出料口寬度；出料口寬度；H H壓面高度；壓面高度；I I裝料室高度；裝料室高度；J J壓頭高度；壓頭高度；K K破碎桿高度；破碎桿高度；L L出料口高度出料口高度 (2)(2)、三向聯(lián)合式壓實器、三向聯(lián)合式壓實器具有三個互相垂直的壓頭，依次具有三個互相垂直的壓頭，依次施壓。施壓。適合于壓實松散金屬廢物。適合于壓實松散金屬廢物。它具有三個互相垂直的壓頭，金它具

10、有三個互相垂直的壓頭，金屬等類廢物被置于容器單元內(nèi)，屬等類廢物被置于容器單元內(nèi)，而后依次啟動而后依次啟動1 1、2 2、3 3三個壓頭，三個壓頭，逐漸使固體廢物的空間體積縮小，逐漸使固體廢物的空間體積縮小，容重增大，最終達(dá)到一定的尺寸。容重增大，最終達(dá)到一定的尺寸。壓后尺寸一般在壓后尺寸一般在2002001000mm1000mm之間。之間。一般用作金屬類廢物壓實器。一般用作金屬類廢物壓實器。(3)(3)、回轉(zhuǎn)式壓實器、回轉(zhuǎn)式壓實器高層住宅垃圾滑道下的壓實器高層住宅垃圾滑道下的壓實器 (a)(a)為壓縮循環(huán)開始，從滑道中落下的垃圾進(jìn)入料斗。為壓縮循環(huán)開始，從滑道中落下的垃圾進(jìn)入料斗。(b)(b)

11、為壓為壓縮臂全部縮回處于起始狀態(tài)，壓縮室內(nèi)充入垃圾。當(dāng)壓臂全部伸縮臂全部縮回處于起始狀態(tài)，壓縮室內(nèi)充入垃圾。當(dāng)壓臂全部伸展，垃圾被壓入容器中，如展，垃圾被壓入容器中，如(c)(c)圖，當(dāng)垃圾不斷充人圖，當(dāng)垃圾不斷充人最后在容器中壓實?？梢詫⒆詈笤谌萜髦袎簩崱？梢詫簩嵉睦b入袋內(nèi)。壓實的垃圾裝入袋內(nèi)。2.壓實設(shè)備基本參數(shù)n裝料截面尺寸n循環(huán)時間n壓面上的壓力n壓面的行程長度n體積排率3.移動式壓實設(shè)備移動式壓實設(shè)備n帶有行駛輪或可在軌道上行駛的壓實器稱為移動式帶有行駛輪或可在軌道上行駛的壓實器稱為移動式壓實器。壓實器。n按壓實過程工作原理不同，可分為碾（滾）壓、夯按壓實過程工作原理不同，可分

12、為碾（滾）壓、夯實、振動三種，相應(yīng)的分為三大類。固體廢物壓實實、振動三種，相應(yīng)的分為三大類。固體廢物壓實處理主要采用碾（滾）壓方式處理主要采用碾（滾）壓方式n主要用于填埋場，也安裝在垃圾車上?，F(xiàn)場常用的主要用于填埋場，也安裝在垃圾車上?，F(xiàn)場常用的壓實機(jī)主要包括膠輪式、履帶式壓土機(jī)和鋼輪式布壓實機(jī)主要包括膠輪式、履帶式壓土機(jī)和鋼輪式布料壓實機(jī)。料壓實機(jī)。4、壓實器的選擇、壓實器的選擇 壓實器的選擇主要針對壓縮比，應(yīng)當(dāng)選擇合壓實器的選擇主要針對壓縮比，應(yīng)當(dāng)選擇合適的壓縮比和使用壓力。適的壓縮比和使用壓力。此外，應(yīng)注意壓縮過程中的情況，如城市垃圾此外，應(yīng)注意壓縮過程中的情況，如城市垃圾壓縮過程中會出

13、現(xiàn)水分，塑料熱壓時會粘在壓壓縮過程中會出現(xiàn)水分，塑料熱壓時會粘在壓頭上等，應(yīng)對不同廢物采用不同壓縮機(jī)。頭上等，應(yīng)對不同廢物采用不同壓縮機(jī)。 5.城市垃圾壓縮處理工藝流程城市垃圾壓縮處理工藝流程第二節(jié)第二節(jié) 固體廢物的破碎固體廢物的破碎n定義：在外力作用下破壞固體廢物質(zhì)點間的內(nèi)定義：在外力作用下破壞固體廢物質(zhì)點間的內(nèi)聚力使大塊的固體廢物分裂為小塊的過程。聚力使大塊的固體廢物分裂為小塊的過程。n作用：減小固體廢物的顆粒尺寸；降低空作用：減小固體廢物的顆粒尺寸；降低空隙率、增大廢物容重，有利于后續(xù)處理與隙率、增大廢物容重，有利于后續(xù)處理與資源化利用；提高了后續(xù)設(shè)備的安全和可資源化利用；提高了后續(xù)設(shè)備

14、的安全和可靠性。靠性。一、固體廢物破碎的基礎(chǔ)理論一、固體廢物破碎的基礎(chǔ)理論（一）固廢破碎的難易程度（一）固廢破碎的難易程度1、機(jī)械強(qiáng)度：指固廢抗破碎的阻力，通常用靜、機(jī)械強(qiáng)度：指固廢抗破碎的阻力，通常用靜載下測定的抗壓強(qiáng)度為標(biāo)準(zhǔn)來衡量。（抗壓載下測定的抗壓強(qiáng)度為標(biāo)準(zhǔn)來衡量。（抗壓抗抗剪剪抗彎抗彎抗拉）?？估?。 一般，抗壓強(qiáng)度一般，抗壓強(qiáng)度250MPa為堅硬固廢；為堅硬固廢；40250MPa為中硬固廢；為中硬固廢；ua時，時，v0，顆粒向下做沉降運動；顆粒向下做沉降運動；當(dāng)當(dāng)v0=ua時，時，v=0，顆粒做懸浮運動；顆粒做懸浮運動；當(dāng)當(dāng)v0ua時，時，vf機(jī)機(jī)f非非磁磁 f磁磁=mx0Hgra

15、dH式中：式中：m廢物顆粒質(zhì)量，廢物顆粒質(zhì)量，g ；x0廢物顆粒的比磁化系數(shù)，廢物顆粒的比磁化系數(shù)，cm3/g；H磁選機(jī)的磁場強(qiáng)度，磁選機(jī)的磁場強(qiáng)度，Oe(奧斯特，奧斯特，1 Oe =79.5775A/m)；gradH磁選機(jī)的磁場梯度，磁選機(jī)的磁場梯度， Oe/cm。固體廢物中各種物質(zhì)磁性分類（據(jù)比磁化系數(shù)）：固體廢物中各種物質(zhì)磁性分類（據(jù)比磁化系數(shù)）：1、強(qiáng)磁性物質(zhì)：、強(qiáng)磁性物質(zhì)：x03810-6cm3/g2、弱磁性物質(zhì)、弱磁性物質(zhì): x0=(0.197.5)10-6cm3/g3、非磁性物質(zhì)、非磁性物質(zhì): x00.1910-6cm3/gHgradH 反應(yīng)磁選設(shè)備特性。反應(yīng)磁選設(shè)備特性。根據(jù)根

16、據(jù)H的大小磁選設(shè)備分為三類：的大小磁選設(shè)備分為三類：1、弱磁場磁選設(shè)備：磁極表面、弱磁場磁選設(shè)備：磁極表面H1700 Oe, 分選分選x0大大的顆粒；的顆粒；2、中等磁場磁選設(shè)備：磁極表面、中等磁場磁選設(shè)備：磁極表面20006000 Oe，分選，分選x0中等的顆粒；中等的顆粒；3、強(qiáng)磁場磁選設(shè)備：磁極表面、強(qiáng)磁場磁選設(shè)備：磁極表面H=600026000 Oe，分，分選選x0小的顆粒；小的顆粒；此外要求此外要求gradH 0，也就是說磁選必須在非均勻磁場，也就是說磁選必須在非均勻磁場中進(jìn)行。中進(jìn)行。鐵磁性物質(zhì)在磁場中的分離鐵磁性物質(zhì)在磁場中的分離 （二）常用磁選機(jī)1 1、磁力滾筒、磁力滾筒2 2

17、、吸持型磁選機(jī)、吸持型磁選機(jī)3 3、懸吸型磁選機(jī)、懸吸型磁選機(jī)4 4、濕式永磁圓筒式磁選機(jī)、濕式永磁圓筒式磁選機(jī)1、磁力滾筒、磁力滾筒 又稱磁滑輪，主要由磁滾筒和輸送皮帶又稱磁滑輪，主要由磁滾筒和輸送皮帶組成。磁滾筒有永磁滾筒和電磁滾筒兩組成。磁滾筒有永磁滾筒和電磁滾筒兩種。種。2 2、吸持型磁選機(jī)、吸持型磁選機(jī)廢物顆粒通過輸送皮帶直接送至收集面上。廢物顆粒通過輸送皮帶直接送至收集面上。u滾筒式：水平滾筒外殼由黃銅或不銹鋼制造，內(nèi)包滾筒式：水平滾筒外殼由黃銅或不銹鋼制造，內(nèi)包有半環(huán)形磁鐵。有半環(huán)形磁鐵。u帶式：磁性滾筒與廢物傳送帶合為一體。帶式：磁性滾筒與廢物傳送帶合為一體。3、懸吸型磁選機(jī)、

18、懸吸型磁選機(jī)u一般式除鐵器：通過傳送帶將廢物顆粒輸送一般式除鐵器：通過傳送帶將廢物顆粒輸送穿過有較大梯度的磁場。為間斷式工作，通穿過有較大梯度的磁場。為間斷式工作，通過切斷電磁鐵的電流排出鐵物。過切斷電磁鐵的電流排出鐵物。u帶式除鐵器：連續(xù)工作式，鐵物數(shù)量較多時帶式除鐵器：連續(xù)工作式，鐵物數(shù)量較多時適用。適用。4 4、濕式永磁圓筒式磁選機(jī)、濕式永磁圓筒式磁選機(jī)分為順流型和逆流型兩種形式，常用的為逆流型。分為順流型和逆流型兩種形式，常用的為逆流型。u順流型磁選機(jī)的給料方向和圓筒的旋轉(zhuǎn)方向或磁順流型磁選機(jī)的給料方向和圓筒的旋轉(zhuǎn)方向或磁性產(chǎn)品的移動方向一致性產(chǎn)品的移動方向一致 。u逆流型則正好相反，

19、主要適用于粒度小于逆流型則正好相反，主要適用于粒度小于0.6mm0.6mm的強(qiáng)磁性顆粒的回收及從鋼鐵冶煉排出的含鐵塵泥的強(qiáng)磁性顆粒的回收及從鋼鐵冶煉排出的含鐵塵泥和氧化鐵皮中回收鐵。和氧化鐵皮中回收鐵。五、電選（一）電選原理（一）電選原理1、電選過程中廢物顆粒的帶電方式、電選過程中廢物顆粒的帶電方式(4種種)(1)直接傳導(dǎo)帶電直接傳導(dǎo)帶電 ：廢物與傳導(dǎo)電極直接接觸，利用顆粒：廢物與傳導(dǎo)電極直接接觸，利用顆粒的導(dǎo)電性差異及其在電極上表現(xiàn)的行為不同，就可以把的導(dǎo)電性差異及其在電極上表現(xiàn)的行為不同，就可以把它們分開。它們分開。 導(dǎo)電好的物質(zhì)與電極帶相同電荷，而被電極排斥；導(dǎo)電好的物質(zhì)與電極帶相同電荷

20、，而被電極排斥；導(dǎo)電差的物質(zhì)，只能被極化，不能導(dǎo)電而被電極吸引。導(dǎo)電差的物質(zhì)，只能被極化，不能導(dǎo)電而被電極吸引。是利用固體廢物中各種組分在高壓電場是利用固體廢物中各種組分在高壓電場中電性的差異而實現(xiàn)分選的方法。中電性的差異而實現(xiàn)分選的方法。 (2)感應(yīng)帶電：廢物顆粒不和帶電電極或帶電體直接接感應(yīng)帶電：廢物顆粒不和帶電電極或帶電體直接接觸，而僅在電場中受到電場的感應(yīng)，利用廢物顆粒觸，而僅在電場中受到電場的感應(yīng)，利用廢物顆粒在電場中的表現(xiàn)差異分選導(dǎo)電性不同的廢物顆粒。在電場中的表現(xiàn)差異分選導(dǎo)電性不同的廢物顆粒。(3)電暈帶電：電暈電場是不均勻電場。導(dǎo)電性不同的電暈帶電：電暈電場是不均勻電場。導(dǎo)電性

21、不同的廢物顆粒進(jìn)入電場后，都獲得負(fù)電荷，但它們在電廢物顆粒進(jìn)入電場后，都獲得負(fù)電荷，但它們在電場中的表現(xiàn)行為不同。利用這一差異分離導(dǎo)電性不場中的表現(xiàn)行為不同。利用這一差異分離導(dǎo)電性不同的物質(zhì)。同的物質(zhì)。 (4)摩擦帶電摩擦帶電 ：由于廢物顆粒相互之間和顆粒同給料：由于廢物顆粒相互之間和顆粒同給料運輸設(shè)備的表面發(fā)生摩擦而使廢物顆粒帶電的帶電運輸設(shè)備的表面發(fā)生摩擦而使廢物顆粒帶電的帶電方式。如果不同的廢物顆粒在摩擦?xí)r能獲得不同符方式。如果不同的廢物顆粒在摩擦?xí)r能獲得不同符號的足夠的摩擦電荷，則進(jìn)人電場中也可把它們分號的足夠的摩擦電荷，則進(jìn)人電場中也可把它們分開。開。 實際上，顆粒在輥筒表面上不僅吸

22、附離子而獲實際上，顆粒在輥筒表面上不僅吸附離子而獲得電荷，同時也放出電荷給輥筒。剩余電荷同得電荷，同時也放出電荷給輥筒。剩余電荷同顆粒的放電和荷電速度的比值有關(guān)。因此，作顆粒的放電和荷電速度的比值有關(guān)。因此，作用在顆粒上的庫侖力為：用在顆粒上的庫侖力為： 2 2、電選分離的基本條件、電選分離的基本條件(1)(1)作用在顆粒上的電力作用在顆粒上的電力a a、庫侖力、庫侖力( (f f1 1) )：f f1 1= =Q QE E f f1 1= =Q QrE E Q Qr r為顆粒上的剩余電荷。為顆粒上的剩余電荷。對于導(dǎo)體顆粒接近于零；對于非導(dǎo)體顆粒接近于對于導(dǎo)體顆粒接近于零；對于非導(dǎo)體顆粒接近于

23、1 1。 作作用是促使顆粒被吸引在輥筒表面上用是促使顆粒被吸引在輥筒表面上 b b、非均勻電場引起的作用力、非均勻電場引起的作用力( (f f2 2) ) ：又稱質(zhì)動力，在電暈：又稱質(zhì)動力，在電暈電場中，越靠近電暈電極電場中，越靠近電暈電極f f2 2越大；而靠近輥筒表面則電越大；而靠近輥筒表面則電場近于均勻，場近于均勻，f f2 2越小。所以，對顆粒來說越小。所以，對顆粒來說f f2 2很小，與庫很小，與庫侖力相比要小數(shù)百倍侖力相比要小數(shù)百倍( (對對lmmlmm顆粒顆粒) )，因此，在電選中，因此，在電選中f f2 2可忽略不計。可忽略不計。 c c、界面吸力、界面吸力( (f f3 3)

24、:):是荷電顆粒的剩余電荷和輥筒表面相應(yīng)是荷電顆粒的剩余電荷和輥筒表面相應(yīng)位值的感應(yīng)電荷之間的吸引力位值的感應(yīng)電荷之間的吸引力( (此感應(yīng)電荷大小與剩余此感應(yīng)電荷大小與剩余電荷相同，符號相反電荷相同，符號相反) )。對導(dǎo)體顆粒來說，放電速度快，。對導(dǎo)體顆粒來說，放電速度快，剩余電荷少，所以，其界面吸力也接近于零，而非導(dǎo)體剩余電荷少，所以，其界面吸力也接近于零，而非導(dǎo)體顆粒則反之。作用是促使顆粒被吸向輥筒表面。顆粒則反之。作用是促使顆粒被吸向輥筒表面。 從以上作用在顆粒上的三種電力可以看出，庫侖從以上作用在顆粒上的三種電力可以看出，庫侖力和界面吸力的大小主要決定于顆粒的剩余電荷，而力和界面吸力的

25、大小主要決定于顆粒的剩余電荷，而剩余電荷又決定于顆粒的界面電阻。界面電阻大時，剩余電荷又決定于顆粒的界面電阻。界面電阻大時，剩余電荷多，所受的庫侖力和界面吸力就大：反之則剩余電荷多，所受的庫侖力和界面吸力就大：反之則相反。對導(dǎo)體顆粒來說，由于它的界面電阻接近于零，相反。對導(dǎo)體顆粒來說，由于它的界面電阻接近于零，放電速度快，剩余電荷很少，所以作用在它上面的庫放電速度快，剩余電荷很少，所以作用在它上面的庫侖力和界面吸力也接近于零；而對非導(dǎo)體顆粒，它的侖力和界面吸力也接近于零；而對非導(dǎo)體顆粒，它的界面電阻很大，放電速度很慢，剩余電荷很多，所以界面電阻很大，放電速度很慢，剩余電荷很多，所以作用在它上面

26、的庫侖力和界面吸力較大；作用在半導(dǎo)作用在它上面的庫侖力和界面吸力較大；作用在半導(dǎo)體顆粒上的上述兩種力的大小介于導(dǎo)體顆粒與非導(dǎo)體體顆粒上的上述兩種力的大小介于導(dǎo)體顆粒與非導(dǎo)體顆粒之間。顆粒之間。 (2)作用在顆粒上的機(jī)械力作用在顆粒上的機(jī)械力a、重力、重力(f4)：顆粒在分選中所受的重力：顆粒在分選中所受的重力f4=mg。在整。在整個過程中其徑向和切線方向的分力是變化的。如個過程中其徑向和切線方向的分力是變化的。如圖中，在圖中，在A、B兩點的電場區(qū)內(nèi)，重力兩點的電場區(qū)內(nèi)，重力f4從從A點開點開始起著使顆粒沿輥筒表面移動或脫離的作用。始起著使顆粒沿輥筒表面移動或脫離的作用。f4除在除在E點是一沿著

27、切線向下的力外，在點是一沿著切線向下的力外，在AB內(nèi)其他內(nèi)其他各點僅是其分力起作用。各點僅是其分力起作用。 b、離心力、離心力(f5)：顆粒在分選中所受離心力為：顆粒在分選中所受離心力為： f5 =mv2/R式中，式中，f5為作用在顆粒上的離心力；為作用在顆粒上的離心力；v為顆粒在輥筒為顆粒在輥筒表面上的運動速度；表面上的運動速度；R為輥筒的半徑。為輥筒的半徑。為保證不同電性顆粒的分離，應(yīng)有：為保證不同電性顆粒的分離，應(yīng)有：u對于導(dǎo)體顆粒在分選帶對于導(dǎo)體顆粒在分選帶AB段內(nèi)分出，必須段內(nèi)分出，必須f1+f3+mgcosf2+f5u對于半導(dǎo)體顆粒在分選帶對于半導(dǎo)體顆粒在分選帶BC段分出，必須段分

28、出，必須f1+f3+mgcos mgcos+ f5廢物顆粒的電選分離過程 （二）電選設(shè)備1、靜電分選機(jī)、靜電分選機(jī)廢物的帶電方式為直接傳導(dǎo)帶電。廢物的帶電方式為直接傳導(dǎo)帶電。2、復(fù)合電場分選機(jī)YD-4型高壓電選型高壓電選機(jī)的電場為電暈機(jī)的電場為電暈-靜電復(fù)合電場。靜電復(fù)合電場。為粉煤灰專用設(shè)為粉煤灰專用設(shè)備。備。六、光電分選利用物質(zhì)表面光反射特性的不同而分離物料的方法利用物質(zhì)表面光反射特性的不同而分離物料的方法稱為光電分選。稱為光電分選。（一）光電分選系統(tǒng)（一）光電分選系統(tǒng)1、給料系統(tǒng)：料斗、振動溜槽。、給料系統(tǒng)：料斗、振動溜槽。2、光檢系統(tǒng)：光源、透鏡、光敏元件及電子系統(tǒng)。、光檢系統(tǒng)：光源、

29、透鏡、光敏元件及電子系統(tǒng)。3、分離系統(tǒng)（執(zhí)行機(jī)構(gòu)）、分離系統(tǒng)（執(zhí)行機(jī)構(gòu)）（二）光電分選機(jī)工作過程（二）光電分選機(jī)工作過程七、渦電流分選一種在固廢中回收有色金屬的有效方法。一種在固廢中回收有色金屬的有效方法。當(dāng)含有非磁導(dǎo)體金屬當(dāng)含有非磁導(dǎo)體金屬(鉛、銅、鋅等鉛、銅、鋅等)的廢的廢物以一定速度通過一個交變磁場時，這物以一定速度通過一個交變磁場時，這些非磁導(dǎo)體金屬內(nèi)部會產(chǎn)生感應(yīng)渦流。些非磁導(dǎo)體金屬內(nèi)部會產(chǎn)生感應(yīng)渦流。由于廢物流和磁場有一個相對運動的速由于廢物流和磁場有一個相對運動的速度，從而對產(chǎn)生渦流的金屬片塊具有一度，從而對產(chǎn)生渦流的金屬片塊具有一個推力。此分離推力的方向與磁場方向個推力。此分離推

30、力的方向與磁場方向及廢物流的方向均呈及廢物流的方向均呈90。排斥力隨廢物。排斥力隨廢物的固有電阻、導(dǎo)磁率等特性及磁場密度的固有電阻、導(dǎo)磁率等特性及磁場密度的變化速度及大小而異。的變化速度及大小而異。感應(yīng)器感應(yīng)器八、摩擦與彈跳分選（一）分選原理（一）分選原理1、顆粒沿斜面下滑：、顆粒沿斜面下滑：下滑條件是下滑條件是 G sinF，G重力，重力，F(xiàn)摩擦力，摩擦力，斜面的傾角。斜面的傾角。而而F=f N=f G cos，f摩擦系數(shù)，摩擦系數(shù)，N垂直斜面的壓力。則垂直斜面的壓力。則G sin f G cos，所以，所以tg f 。以。以代表摩擦角，則代表摩擦角，則ftg，所以，所以。即斜。即斜面傾角大

31、于顆粒的摩擦角是面傾角大于顆粒的摩擦角是下滑條件下滑條件。使顆粒沿斜面下滑的作用力使顆粒沿斜面下滑的作用力則加速度則加速度a)cosfG(sincosfGsin fNGsinFGsinFGPG根據(jù)固體廢物中各組分摩擦系數(shù)和碰撞系數(shù)的差異，在斜面上運根據(jù)固體廢物中各組分摩擦系數(shù)和碰撞系數(shù)的差異，在斜面上運動或與斜面碰撞彈跳時產(chǎn)生不同的運動速度和彈跳軌跡而實現(xiàn)彼動或與斜面碰撞彈跳時產(chǎn)生不同的運動速度和彈跳軌跡而實現(xiàn)彼此分離的一種處理方法。此分離的一種處理方法。)cos(sin/fgmPa初速度為零的顆粒，沿斜面下滑初速度為零的顆粒，沿斜面下滑L距離后的速度距離后的速度v由此可見，當(dāng)斜面長度及傾角一

32、定時，顆粒的運動速度僅與摩擦由此可見，當(dāng)斜面長度及傾角一定時，顆粒的運動速度僅與摩擦系數(shù)有關(guān)。系數(shù)有關(guān)。F小者運動速度大，小者運動速度大，f大者運動速度小。大者運動速度小。顆粒離開斜面后，以拋物線軌道下落（忽略空氣阻力），假設(shè)下顆粒離開斜面后，以拋物線軌道下落（忽略空氣阻力），假設(shè)下落垂直高度為落垂直高度為H，則顆粒拋落的水平距離，則顆粒拋落的水平距離L為：為：由此可見，當(dāng)由此可見，當(dāng)H及一定時，及一定時，L僅與顆粒運動速度僅與顆粒運動速度v有關(guān)。有關(guān)。以摩擦系數(shù)不同的顆粒，以摩擦系數(shù)不同的顆粒，其滑出斜面后的落下地點其滑出斜面后的落下地點不同，可分別加以收集而不同，可分別加以收集而實現(xiàn)分選。

33、實現(xiàn)分選。LfgaLv)cos(sin22gHvtvtvLgHtgtH/2coscos/22/ 12水平顆粒沿斜面滾動的條件為：顆粒沿斜面滾動的條件為：hG sinNb 所以所以hG sin bG cos 即即tg b/h而而ftg所以有所以有當(dāng)當(dāng)fb/h時，產(chǎn)生滾動；時，產(chǎn)生滾動；當(dāng)當(dāng)fb/h時，則顆粒只產(chǎn)生滑動。時，則顆粒只產(chǎn)生滑動。當(dāng)當(dāng)一定時，球形或多邊形的顆粒因一定時，球形或多邊形的顆粒因bb/h的可能性的可能性大，產(chǎn)生滾動的可能大；扁平狀顆粒，因大，產(chǎn)生滾動的可能大；扁平狀顆粒，因bh，則顆粒產(chǎn)，則顆粒產(chǎn)生滑動。生滑動。2、顆粒在斜面上的彈跳、顆粒在斜面上的彈跳（1）顆粒與平面碰撞；

34、顆粒因彈性不同，與平面碰撞時，其）顆粒與平面碰撞；顆粒因彈性不同，與平面碰撞時，其彈跳的高度及速度不同。彈跳的高度及速度不同。設(shè)顆粒從高度設(shè)顆粒從高度H落到平面上的瞬時速度落到平面上的瞬時速度v為；為；與平面碰撞后彈跳的初速度為與平面碰撞后彈跳的初速度為u，彈跳高為，彈跳高為h，則，則碰撞恢復(fù)系數(shù)或速度恢復(fù)系數(shù)碰撞恢復(fù)系數(shù)或速度恢復(fù)系數(shù)表示顆粒碰撞的彈性性質(zhì)。表示顆粒碰撞的彈性性質(zhì)。當(dāng)當(dāng)K=1時，顆粒為完全彈性碰撞；時，顆粒為完全彈性碰撞；0K1時，顆粒為彈性碰撞，廢塑料、時，顆粒為彈性碰撞，廢塑料、廢橡膠、金屬塊、碎磚瓦、碎玻璃器皿；廢橡膠、金屬塊、碎磚瓦、碎玻璃器皿； K=0時，顆粒為塑性

35、碰撞，廢纖維、破布、時，顆粒為塑性碰撞，廢纖維、破布、廢紙、灰土、廚房有機(jī)垃圾，廢紙、灰土、廚房有機(jī)垃圾，K接近于接近于0屬屬于塑性碰撞。于塑性碰撞。gHv2ghu2HhgHghvuK22vuhH（2）顆粒與斜面碰撞）顆粒與斜面碰撞顆粒碰撞恢復(fù)系數(shù)等于碰撞前后的速度在斜面法線顆粒碰撞恢復(fù)系數(shù)等于碰撞前后的速度在斜面法線上的投影之比，上的投影之比，如忽略摩擦系數(shù)的影響，則可近似有如忽略摩擦系數(shù)的影響，則可近似有當(dāng)當(dāng)Kp =1時，時，= ,顆粒為完全彈性碰撞；顆粒為完全彈性碰撞；Kp =0時，時， 則則=90，顆粒為塑性碰撞，顆粒為塑性碰撞;0 Kp 1時，顆粒為彈性碰撞時，顆粒為彈性碰撞.vuc

36、os/cosvuKptgtgKp/（二）分選過程（二）分選過程固體廢物運動方式隨顆粒的形狀或密度不同而不同：固體廢物運動方式隨顆粒的形狀或密度不同而不同：纖維狀廢物或片狀廢物幾乎全靠滑動，球形顆粒有滑動、纖維狀廢物或片狀廢物幾乎全靠滑動，球形顆粒有滑動、滾動和彈跳三種運動方式。滾動和彈跳三種運動方式。單顆粒單體在斜面上向下運動時，纖維狀或片狀體的滑單顆粒單體在斜面上向下運動時，纖維狀或片狀體的滑動加速度較小，運動速度較小，運動速度不快，所以動加速度較小，運動速度較小，運動速度不快，所以它脫離斜面拋出的初速度較小，而球形顆粒由于時滑它脫離斜面拋出的初速度較小，而球形顆粒由于時滑動。滾動和彈跳想結(jié)合的運動，其加速度較大，運動動。滾動和彈跳想結(jié)合的運動，其加速度較大，運動速度較快，因此它脫離斜面拋出的初速度較大。速度較快，因此它脫離斜面拋出的初速度較大。當(dāng)廢物離開斜面拋出時當(dāng)廢物離開斜面拋出時纖維狀或片狀體纖維狀或片狀體受空氣阻力影響較大，在空氣中受空氣阻力影響較大，在空氣中減速很快，拋射軌跡表現(xiàn)嚴(yán)重的不對稱（開始接減速很快，拋射軌跡表現(xiàn)嚴(yán)重的不對稱（開始接近拋物線，其后接近垂直下落）故拋射不遠(yuǎn)。近拋物線，其后接近垂直下落）故拋射不遠(yuǎn)。球形顆粒球形顆粒受空氣阻