第三節(jié)固體廢物的分選固體廢物分選是固體廢物處理的一種方法，或叫單元操作。固體廢物分選的目的有二：(1)回收有用組分，(2)分離有害組分以利于后續(xù)處理。固體廢物的分選原理：是根據(jù)固廢中各種組分物理性質(zhì)和物理化學(xué)性質(zhì)的差異而進(jìn)行分離的作業(yè)。本節(jié)將分別討論各種分選方法的原理均為重點(diǎn)，各自的重點(diǎn)將分別介紹。概述物理和物理化學(xué)性質(zhì)的差異與分選方法粒度差異－篩選（篩分）密度差異－重力分選磁性差異－磁力分選導(dǎo)電性差異－電力分選（靜電分選）表面潤(rùn)濕性（物理化學(xué)性質(zhì)）差異－浮選光電性差異－光電分選摩擦性差異－摩擦分選彈性差異－彈跳分選物料分選的一般理論為了從一種混合物料中將各種純凈物質(zhì)選別出來(lái)，分選過(guò)程可以按兩級(jí)識(shí)別（兩個(gè)排料口）或多級(jí)識(shí)別（兩個(gè)以上排料口）來(lái)確定。兩級(jí)分選機(jī)進(jìn)料X0+Y0兩級(jí)分選機(jī)X1+Y1X2+Y2回收率單位時(shí)間內(nèi)某一排料口中排出的某一組分的量與進(jìn)入分選機(jī)的此組份量之比。X物料的回收率：純度僅用回收率不能說(shuō)明分選的效率。因此引入第二個(gè)工作參數(shù)，純度。一、人工分選人工分選是在分類收集的基礎(chǔ)上,回收紙張、玻璃、塑料和橡膠的過(guò)程。人工分選的條件：（1）廢物不能有過(guò)大的質(zhì)量（2）廢物的含水量不能過(guò)大（3）廢物對(duì)人體的危害性不大人工分選的位置：

轉(zhuǎn)運(yùn)站或處理中心的廢物傳送帶兩旁人工分選的優(yōu)點(diǎn)：（1）可以區(qū)分機(jī)械方法無(wú)法分開(kāi)的固體廢物（2）可以直接回收無(wú)需進(jìn)一步加工即能回用的物品（3）能消除所有可能使后續(xù)處理系統(tǒng)發(fā)生事故的廢物人工分選的缺點(diǎn)：（1）勞動(dòng)強(qiáng)度大（2）衛(wèi)生條件差二、

篩分（篩選）

篩分原理

篩分設(shè)備

（一）篩分（screening）原理

篩分的概念

篩分過(guò)程

篩分效率(screeningefficiency)

影響篩分效率的因素將顆粒大小不同的混合物料，通過(guò)單層或多層篩子而分成若干個(gè)不同粒度級(jí)別的過(guò)程。（1）篩分的概念（2）篩分過(guò)程由兩個(gè)階段組成(a)物料分層。(b)易于穿過(guò)篩孔的顆粒透過(guò)篩孔。物料分層是完成分離的條件，細(xì)粒透過(guò)篩子是分離的目的。（2）篩分過(guò)程要實(shí)現(xiàn)篩分過(guò)程，物料在篩面上應(yīng)具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)的作用：使篩面上的物料處于松散狀態(tài)，并產(chǎn)生析離按物料分層(上粗下細(xì)），細(xì)顆粒到達(dá)篩面，并透過(guò)篩孔。使堵在篩孔上的顆粒脫離篩孔，以利于細(xì)粒透過(guò)篩孔。（3）篩分效率(screeningefficiency)篩分過(guò)程有兩個(gè)重要的工藝指標(biāo)：①

處理能力：?jiǎn)挝缓Y面面積每小時(shí)處理的物料量（t/m2.h），此為數(shù)量指標(biāo)。②

篩分效率：實(shí)際得到的篩下產(chǎn)物重量與入篩物料中小于篩孔尺寸的物料重量之比（％），此為質(zhì)量指標(biāo)。（3）篩分效率(screeningefficiency)理論上小于篩孔尺寸的物料均應(yīng)成為篩下產(chǎn)物，實(shí)際上是不可能的，根據(jù)篩分效率的概念，以E表示篩分效率，則有式中：E－篩分效率（％）；m1－篩下產(chǎn)品重量；m－入篩原料的重量；

β－篩下產(chǎn)品中小于篩孔尺寸的細(xì)粒質(zhì)量百分?jǐn)?shù)（注：篩孔完好時(shí)β為100％，否則<100％）

α-入篩原料中小于篩孔級(jí)別的重量，（％）

m=m1+m2（2）Mα=m1β+m2θ

（3）θ為篩上產(chǎn)品中小于篩孔尺寸的細(xì)粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)M，αM2,θM1,β聯(lián)合上述三個(gè)公式，可得到如下結(jié)果：例：一臺(tái)篩子，篩孔為20mm，經(jīng)取樣測(cè)定給料、篩上產(chǎn)品、篩下產(chǎn)品中小于20mm的粒級(jí)分別為46.75%,7.26%和94.38%。計(jì)算該臺(tái)篩子的篩分效率∵篩下中20mm粒級(jí)＜100％即：α＝4.675%,β=94.38%,θ=7.26%∴根據(jù)篩分應(yīng)完成的任務(wù),篩分作業(yè)可分為以下幾類：準(zhǔn)備篩分：目的在于為下步作業(yè)做準(zhǔn)備的篩分，稱為準(zhǔn)備篩分；預(yù)先篩分在破碎之前進(jìn)行篩分，稱為預(yù)先篩分，目的在于預(yù)先篩出合格或無(wú)須破碎的產(chǎn)品，提高破碎作業(yè)的效率，防止過(guò)度粉碎和節(jié)省能源；檢查篩分：對(duì)破碎產(chǎn)品進(jìn)行篩分，將未達(dá)到要求的物料返回破碎機(jī)的入口，又稱為控制篩分；選擇篩分：廢物經(jīng)過(guò)某一個(gè)或某些篩分工藝后，將濃縮成有用成分的部分與基本上無(wú)用成分的部分分開(kāi)。篩孔必須調(diào)整到合適大小。脫水篩分或脫泥篩分：主要用于清洗或脫水操作。清洗是為了得到較為清潔的篩上物；脫水是為去除廢物中過(guò)多的含水量，以便下一步的處理或處置，如焚燒或填埋。（5）影響篩分效率的因素影響篩分效率的因素主要有三類：物料性質(zhì)篩分設(shè)備性能操作條件a.物料性質(zhì)的影響與篩分效率有關(guān)的廢物性質(zhì)主要有3個(gè)：粒度組成含水率和含泥量顆粒形狀粒度組成在粒度組成中，有三種粒度界限影響極大。易篩粒＜0.75篩孔尺寸的顆粒，越多，篩分效率越高難篩粒＞0.75篩孔尺寸的顆粒，越多，E越低阻礙粒1～1.5倍篩孔尺寸的顆粒，越多，E越低。在析離分層過(guò)程中，該粒級(jí)形成的粒層，容易阻礙“難篩?！蓖高^(guò)。含水率和含泥量的影響含水、泥高，顆?；ハ嗾掣?，并易于堵塞篩孔；當(dāng)篩孔尺寸較大時(shí)，其影響降低。

顆粒形狀的影響圓形顆?！淄高^(guò)方孔和圓孔；多角形——易透過(guò)長(zhǎng)方孔，但不易透過(guò)圓、方孔條狀、板狀、片狀——易透過(guò)長(zhǎng)方孔。b.篩分設(shè)備性能的影響篩分設(shè)備性能的影響有幾個(gè)方面：篩面(screensurface)種類篩孔尺寸(aperturesize)篩子的運(yùn)動(dòng)狀況篩子的長(zhǎng)度和寬度篩面(screensurface)種類篩面主要有三種材料制成，見(jiàn)表4.1-1。篩面種類的影響主要是有效篩分面積的影響一般：顆粒細(xì)，要求E高，選編織篩；顆粒粗，要求E低，選棒條、鋼板篩。

表4.1-1篩面的種類篩面種類棒條篩鋼板沖孔篩鋼絲編織篩有效面積使用壽命價(jià)格最少最長(zhǎng)最低次少次長(zhǎng)次低較大最短最貴篩孔尺寸(aperturesize)篩孔尺寸的選擇取決于篩分的目的和要求；希望篩上產(chǎn)物中含小于篩孔的細(xì)粒盡量少，則選較大篩孔。希望篩下產(chǎn)物中盡可能不含大于規(guī)定尺寸的粒子，則以規(guī)定粒度為篩孔。

篩子的運(yùn)動(dòng)狀況

篩子有兩大類，篩分效率差別較大固定式：E=50-60%運(yùn)動(dòng)式轉(zhuǎn)筒式：E=60%；搖動(dòng)式：E=70-80%振動(dòng)式：E=90%以上同一種運(yùn)動(dòng)篩，E也受其運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的影響。篩子的長(zhǎng)度和寬度寬度：影響生產(chǎn)率；長(zhǎng)度：影響篩分效率；寬：長(zhǎng)＝1：(2.5～3)為宜主要有三點(diǎn):要連續(xù)，均勻給料：確保穩(wěn)定的工作狀態(tài)。要控制給料量：過(guò)大，易堆積，難松散；過(guò)小，處理能力降低。要及時(shí)清理和維修篩面：確保正常的篩分效果。c.操作條件的影響固定篩(stationaryscreens)篩面由許多平行排列的篩條組成，可以水平安裝或傾斜安裝。固定篩由于構(gòu)造簡(jiǎn)單、不耗用動(dòng)力、設(shè)備費(fèi)用低和維修方便，在固體廢物處理中廣泛應(yīng)用。固定篩又分為格篩和棒條篩。格篩一般安裝在粗破碎機(jī)之前，以保證入料塊度適宜。棒條篩主要用于粗碎和中碎之前，棒條篩篩孔尺寸為篩下粒度的1.1～1.2倍，一般篩孔尺寸不小于50mm。篩條寬度應(yīng)大于固體廢物中最大粒度的2.5倍。（二）篩分設(shè)備圖1固定條篩滾筒篩(trommelscreens)筒形篩是一個(gè)傾斜的圓筒，置于若干滾子上，圓筒的側(cè)壁上開(kāi)有許多篩孔。圓筒以很慢的速度轉(zhuǎn)動(dòng)（10～15r/min），因此不需要很大動(dòng)力，這種篩的優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)堵塞。筒形篩篩分時(shí)，固體廢物在篩中不斷滾翻，較小的物料顆粒最終通過(guò)篩孔篩出。物料在篩子的運(yùn)動(dòng)有兩種狀態(tài)：（1）沉落狀態(tài)：物料顆粒由于篩子的圓周運(yùn)動(dòng)被帶起，然后滾落到向上運(yùn)動(dòng)的顆粒上面；（2）拋落狀態(tài)：篩子運(yùn)動(dòng)速度足夠時(shí)，顆粒飛入空中，然后沿拋物線軌跡落回篩底。當(dāng)篩分物料以拋落狀態(tài)運(yùn)動(dòng)時(shí)，物料達(dá)到最大的紊流狀態(tài)，此時(shí)篩子的篩分效率達(dá)到最高。如果筒形篩的轉(zhuǎn)速進(jìn)一步提高，會(huì)達(dá)到某一臨界速度，這時(shí)粒子呈離心狀態(tài)運(yùn)動(dòng)，結(jié)果使物料顆粒附在筒壁上不會(huì)掉下，使篩分效率降低。篩分效率與圓筒篩的轉(zhuǎn)速和停留時(shí)間有關(guān)。筒的直徑和長(zhǎng)度也對(duì)篩分效率有很大影響。

滾筒篩振動(dòng)篩用途：振動(dòng)篩在筑路、建筑、化工、冶金和谷物加工等部門得到廣泛應(yīng)用。特點(diǎn)：振動(dòng)方向與篩面垂直或近似垂直。物料在篩面上發(fā)生離析現(xiàn)象，密度大而粒度小的顆粒鉆過(guò)密度小而粒度大的顆粒的空隙，進(jìn)入下層到達(dá)篩面，大大有利于篩分的進(jìn)行。振動(dòng)篩的傾角一般在8°～40°之間。優(yōu)點(diǎn)：振動(dòng)篩由于篩面強(qiáng)烈振動(dòng)，消除了堵塞篩孔的現(xiàn)象，有利于濕物料的篩分，可用于粗、中、細(xì)粒的篩分，還可以用于振動(dòng)和脫泥篩分。慣性振動(dòng)篩(intertiavibratingscreens)由不平衡體的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心慣性力，使篩箱振動(dòng)進(jìn)行篩分，效率高，但電機(jī)使用壽命短，軸承易磨損。共振篩(resonancevibratingscreens)又叫彈性連桿式振動(dòng)篩，篩子能在接近共振狀態(tài)下工作，效率高，但制造工藝復(fù)雜，振幅不穩(wěn)定，橡膠彈簧易老化

振動(dòng)篩主要有慣性振動(dòng)篩和共振篩三、重力分選(gravityconcentration)基本原理重介質(zhì)分選跳汰分選風(fēng)力分選搖床分選（1）概念在運(yùn)動(dòng)介質(zhì)中按不同物質(zhì)的密度差異進(jìn)行分選的過(guò)程叫重力分選，簡(jiǎn)稱重選。（一）基本原理運(yùn)動(dòng)介質(zhì)(movingmedium)介質(zhì)：兩種類型水、重液、懸浮液、重懸浮液空氣（干式重選）運(yùn)動(dòng)介質(zhì)：介質(zhì)處于運(yùn)動(dòng)之中。按作用原理分：氣流分選、慣性分選、重介質(zhì)分選、搖床分選、跳汰分選等。密度差異(densityvariations)所有的物質(zhì)都存在密度差異，但密度差異的大小決定其分選的難易程度，通常用兩種物質(zhì)在介質(zhì)中的有效密度比值的大小確定。有效密度的比值= 式中：ρ2－大密度物質(zhì)的密度；ρ1－小密度物質(zhì)的密度；ρ介質(zhì)的密度結(jié)論

①物質(zhì)間密度差異越大，分選越易②介質(zhì)密度越大，分選越易。（這是重介質(zhì)分選的基礎(chǔ)） （2）物體的自由沉降(freesettling)物體在介質(zhì)中的沉降有兩種形式：?jiǎn)蝹€(gè)物體在無(wú)限介質(zhì)中的沉降：自由沉降一定量的物體在有限介質(zhì)中的沉降（容器限定）：干涉沉降在重力分選中，所有的沉降過(guò)程都是屬于干涉沉降的范圍，但為了研究的需要，總是從自由沉降入手，探討其規(guī)律。物體的形態(tài)多種多樣，以球形顆粒更容易獲得理論上的結(jié)果。(二)重介質(zhì)分選

(heavymediumseparation)

基本原理

重介質(zhì)

加重質(zhì)的選擇

分選設(shè)備

分選流程

重介質(zhì)分選的優(yōu)缺點(diǎn)

（1）基本原理重介質(zhì)分選是在密度較大的介質(zhì)中，使廢物按密度分選的一種分選方法即：ρL＜ρc＜ρw

L、c、w分別為輕、中、重物料。 重介質(zhì)分選在理論上是應(yīng)該是真正按密度進(jìn)行分選的。重介質(zhì)有重液和重懸浮液兩大類?？梢詫X從較重的物料中分離出來(lái)，或應(yīng)用在選煤中。（2）重介質(zhì)(heavymedium)重介質(zhì)有兩種重液密度較高的有機(jī)溶液和無(wú)機(jī)鹽溶液（表4.2-1）重液是均質(zhì)液體，穩(wěn)定性好，但來(lái)源少，價(jià)格貴，一般用于實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行重液分析，測(cè)定原料的密度組成。懸浮液

是由各種磨細(xì)的固體顆粒與水組成的混合物；是一種非均質(zhì)的兩相體系，穩(wěn)定性差，但來(lái)源廣，價(jià)格低廉，無(wú)毒，易回收，廣泛用于工業(yè)上的重介質(zhì)分選過(guò)程。懸浮液中的固體顆粒又叫加重質(zhì)。表3－7常用重液表名稱化學(xué)成分密度(g/cm3)溶液最大密度(g/cm3)溶劑氯化鈣氯化鋅三溴甲烷四溴乙烷二碘甲烷碘化汞鋇丙二酸鉍蟻酸鉈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（3）加重質(zhì)(mediumsolid)加重質(zhì)的選擇常用加重質(zhì)a.加重質(zhì)的選擇密度：太高，降低容積濃度，穩(wěn)定性差；太低，ρc小，粘度大；粒度：一般60～90％-200目，太粗：穩(wěn)定性差，太細(xì)：粘度大，加工及回收困難；硬度：太硬：難粉磨，太軟：易泥化，不易回收；性質(zhì)：要有磁性，以便回收再生。b.常用加重質(zhì)主要有兩種硅鐵：含Si13～18％，＜13時(shí)，磁性強(qiáng)，以噴霧硅鐵為佳；磁鐵礦（Fe3O4）：價(jià)廉,介質(zhì)密度不高時(shí)采用，也可與硅鐵混用，以降低成本。

比重硬度最大介質(zhì)密度磁性回收方法硅鐵8.663.9強(qiáng)磁選磁鐵礦4.4～4.562.1強(qiáng)磁選（4）分選設(shè)備鼓形重介質(zhì)分選機(jī)結(jié)構(gòu)：主要由5部分組成

圓筒形轉(zhuǎn)鼓：主體大齒輪：轉(zhuǎn)鼓的傳動(dòng)裝置

滾輪：轉(zhuǎn)鼓的支撐裝置揚(yáng)板：重介質(zhì)的攪拌及重產(chǎn)品的提升裝置

溜槽：重產(chǎn)品的卸料裝置（5）分選工藝流程（6）重介質(zhì)分選的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)分選指標(biāo)高，處理能力大；（按密度差異分選，粒度和形狀影響?。┓诌x粒度范圍寬，分選流程簡(jiǎn)單；（無(wú)須分級(jí)入選）設(shè)備構(gòu)造簡(jiǎn)單，操作容易

缺點(diǎn)重介質(zhì)的制備，回收，再生系統(tǒng)復(fù)雜設(shè)備磨損快（重介質(zhì)密度、濃度大）（三）

跳汰分選(jigging)分選原理及工作過(guò)程跳汰機(jī)影響因素

（1）分選原理及工作過(guò)程概念跳汰分選是利用跳汰機(jī)構(gòu)產(chǎn)生垂直交變的水流，使物料在松散和沉降過(guò)程中按密度分層進(jìn)而分離的一種重選方法。分選原理及過(guò)程物料給入→在上升水流作用下松散→在下降水流中沉降→在交變作用下分層→分別排出；物料在交變水流中的分層過(guò)程見(jiàn)圖4。圖4物料顆粒在跳汰時(shí)的分層過(guò)程（2）跳汰機(jī)(jigs) 跳汰機(jī)主要按水流運(yùn)動(dòng)方式分為兩類：隔膜跳汰機(jī)：通過(guò)偏心連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)橡膠隔膜往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以推動(dòng)水流脈沖。無(wú)活塞跳汰機(jī)：采用壓縮空氣推動(dòng)水流脈動(dòng)。跳汰中推動(dòng)水流的形式

a.隔膜鼓動(dòng)；b.空氣鼓動(dòng)（四）風(fēng)力分選(airseparation)原理風(fēng)選設(shè)備

風(fēng)選工藝流程

作用：將輕物料從較重的物料中分離出來(lái)基本原理：氣流將較輕的物料向上帶走或在水平方向帶向較遠(yuǎn)的地方，而重物料則由于向上氣流不能支承它而沉降，或是由于重物料的足夠慣性而不被劇烈改變方向穿過(guò)氣流沉降。被氣流帶走的輕物料再進(jìn)—步從氣流中分離出來(lái)，一般用旋流器分離。（1）原理1）顆粒在空氣中的沉降末速度：

d——顆粒直徑

ρs——顆粒密度

ρ——空氣的密度

φ——顆粒在空氣中的阻力系數(shù)

g——重力加速度顆粒的沉降速度—顆粒的密度、粒度、形狀等2）基本概念等降顆粒：具有相同沉降末速度的顆粒等降比：等降顆粒中，密度小的顆粒與密度大的顆粒粒度（dr2）比由于兩種顆粒沉降速度相等：密度差大——等降比大，易按照密度進(jìn)行分選空氣中的等降比遠(yuǎn)小于在水中（1/2-1/5）——風(fēng)選之前對(duì)廢物進(jìn)行破碎窄分級(jí)或經(jīng)破碎使顆粒均勻——按密度風(fēng)選由于上升氣流可以縮短顆粒達(dá)到沉降末速的時(shí)間和距離，風(fēng)選過(guò)程常采用上升氣流。b.風(fēng)選設(shè)備臥式風(fēng)力分選機(jī)。當(dāng)分選城市垃圾時(shí)，水平氣流速度5m/s。優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單，維修方便；缺點(diǎn)：分選精度不高立式曲折形風(fēng)力分選機(jī)。與臥式相比，上升氣流的速度大，分選過(guò)程長(zhǎng)，故分選精度高。（3）風(fēng)選工藝流程風(fēng)選工藝流程見(jiàn)圖8這是國(guó)外城市垃圾兩級(jí)風(fēng)選流程，一級(jí)為臥式，用于垃圾的粗選，去除垃圾中的細(xì)粒級(jí)無(wú)機(jī)物（等降比概念）第二級(jí)為立式，分選有機(jī)物和無(wú)機(jī)物。我國(guó)垃圾中有機(jī)物含量低，采用風(fēng)選處理尚在研究之中。（五）搖床(shakingtables)分選搖床分選是在一個(gè)傾斜的床面上，借助床面的不對(duì)稱往復(fù)運(yùn)動(dòng)和薄層斜面水流的綜合作用，使細(xì)粒固體廢物按密度差異在床面上呈扇形分布面進(jìn)行分選的一種方法。搖床分選目前主要用于從含硫鐵礦較多的煤矸石中回收硫鐵礦，是一種分選精度很高的單元操作。在搖床分選設(shè)備中最常用的是平面搖床。（1）搖床的構(gòu)造搖床的構(gòu)造床面：工業(yè)型床面一般為4500×1800mm，長(zhǎng)寬比約為2～2.5，床面上有給料槽和給水槽，床面的表面有兩種形式，一為刻槽，二為外加的矩形來(lái)復(fù)條，均為縱向排列；搖動(dòng)機(jī)構(gòu)（又叫床頭）：使床面產(chǎn)生往復(fù)搖動(dòng)的動(dòng)力機(jī)構(gòu)。機(jī)架：主要由支承裝置和調(diào)整裝置組成支承裝置有滑動(dòng)支承和滾動(dòng)支承兩種，前者平穩(wěn)，后者節(jié)省動(dòng)力。

調(diào)整裝置可調(diào)節(jié)橫向和縱向坡度搖床有一個(gè)傾斜的床面，沿縱向在床面上釘有許多平行的來(lái)復(fù)條或刻有槽溝。搖床的一端裝有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，它帶動(dòng)床面沿縱向作不對(duì)稱的往復(fù)搖動(dòng)，床面橫向呈1.5～5度傾斜，礦漿與沖洗水從床面與橫向水流的作用，使礦粒按密度和粒度分層并沿床面不同方向移動(dòng)，呈現(xiàn)有規(guī)律的“扇形”分帶，并分別從床面不同區(qū)域排出床外。搖床的構(gòu)造（1）概念利用固體廢物中各種物質(zhì)的磁性差異在不均勻磁場(chǎng)中進(jìn)行分選的方法。（一）

磁選原理磁力分選簡(jiǎn)稱磁選。兩種類型：

傳統(tǒng)的磁選法；磁流體分選法。后者是近二十年發(fā)展起來(lái)的一種新的分選方法。四

磁選(magneticseparation)磁選原理磁性顆?！诓痪鶆虼艌?chǎng)作用下被磁化——吸在圓筒上——隨圓筒進(jìn)入排料端排出。非磁性顆?！艿拇艌?chǎng)作用力很小——留在廢物中而被排出。

（2）物質(zhì)的磁性(magneticproperty) 物理學(xué)上將所有物質(zhì)按磁性分為三大類：鐵磁性、順磁性及逆磁性物質(zhì)。物質(zhì)的磁性也可按物質(zhì)的比磁化系數(shù)χ（念chi，或叫物體質(zhì)量磁化系數(shù)）分為三類：強(qiáng)磁性(stronglymagnetic)物質(zhì)：χ＞38×10-6m3/kg，在弱磁場(chǎng)磁選機(jī)中可分離出這類物質(zhì)；弱磁性(weaklymagnetic)物質(zhì)：χ＝（0.19～7.5）×10-6m3/kg，可在強(qiáng)磁場(chǎng)磁選機(jī)中回收；非磁性(non-magnetic)物質(zhì)：χ＜0.19×10-6m3/kg

(二)磁選設(shè)備及應(yīng)用

1．磁力滾筒磁力滾筒又稱磁滑輪，有永磁和電磁兩種。應(yīng)用較多的是永磁滾筒。主要組成部分：一個(gè)回轉(zhuǎn)的多極磁系和套在磁系外面的用不銹鋼或銅、鋁等非導(dǎo)磁材料制的圓筒。磁力滾筒結(jié)構(gòu)示意圖將固體廢物均勻地給在皮帶運(yùn)輸機(jī)上，當(dāng)廢物經(jīng)過(guò)磁力滾筒時(shí)，非磁性或磁性很弱的物質(zhì)在離心力和重力作用下脫離皮帶面；磁性較強(qiáng)的物質(zhì)受磁力作用被吸在皮帶上，被帶到磁力滾筒的下部，當(dāng)皮帶離開(kāi)磁力滾筒伸直時(shí)，磁場(chǎng)強(qiáng)度減弱而落入磁性物質(zhì)收集槽中。應(yīng)用：主要用于工業(yè)固體廢物或城市垃圾的破碎設(shè)備或焚燒爐前，除去廢物中的鐵器，防止損壞破碎設(shè)備或焚燒爐。

2．濕式CTN型永磁圓筒式磁選機(jī)構(gòu)造型式：逆流型。給料方向和圓筒旋轉(zhuǎn)方向或磁性物質(zhì)的移動(dòng)方向相反。作用過(guò)程：物料由給料箱直接進(jìn)入圓筒的磁系下方，非磁性物質(zhì)由磁系左邊下方的底板上排料口排出。磁性物質(zhì)隨圓筒逆著給料方向移到磁性物質(zhì)排料端，排入磁性物質(zhì)收集槽中。

3．懸吊磁鐵器懸吊磁鐵器主要用來(lái)去除城市垃圾中的鐵器，保護(hù)破碎設(shè)備及其他設(shè)備免受損壞。懸吊磁鐵器有一般式除鐵器和帶式除鐵器兩種。鐵物數(shù)量較少時(shí)，采用一般式除鐵器。通過(guò)切斷電磁鐵的電流排除鐵物鐵物數(shù)量多較多時(shí)，采用帶式除鐵器。通過(guò)膠帶裝置排除鐵物。

（三）磁流體分選(MHS)磁流體(又稱磁性液體、鐵磁流體或磁液)：是一種新型的功能材料，它既具有液體的流動(dòng)性又具有固體磁性材料的磁性。一般由直徑為納米量級(jí)（10納米以下）的磁性固體顆粒、基載液(也叫媒體)以及表面活性劑三者混合而成的一種穩(wěn)定的膠狀液體。一般常用的有Fe3O4、Fe2O3、Ni、Co等作為磁性顆粒，以水、有機(jī)溶劑、油等作為基液，以油酸等作為活性劑防止團(tuán)聚。

該流體在靜態(tài)時(shí)無(wú)磁性吸引力，當(dāng)外加磁場(chǎng)作用時(shí)，才表現(xiàn)出磁性。

1、磁流體分選原理磁流體分選是利用磁流體作為分選介質(zhì)，在磁場(chǎng)或磁場(chǎng)和電場(chǎng)的聯(lián)合作用下產(chǎn)生“加重”作用，按固體廢物各組分的磁性和密度的差異，或磁性、導(dǎo)電性和密度的差異，使不同組分分離。應(yīng)用：當(dāng)固體廢物中各組分間的磁性差異小，而密度或?qū)щ娦圆町愝^大時(shí)，采用磁流體可以有效地進(jìn)行分離。（1）磁流體動(dòng)力分選(MHDs)

原理：在均勻或非均勻磁場(chǎng)與電場(chǎng)的聯(lián)合作用下，以強(qiáng)電解質(zhì)溶液為分選介質(zhì)，按固體廢物中各組分間密度、比磁化率和電導(dǎo)率的差異使不同組分分離。研究歷史較長(zhǎng)，技術(shù)也較成熟，

優(yōu)點(diǎn)：是分選介質(zhì)為導(dǎo)電的電解質(zhì)溶液，來(lái)源廣、價(jià)格便宜、粘度較低．分選設(shè)備簡(jiǎn)單，處理能力較大，處理粒度0.5~6mm的固體廢物時(shí)，可達(dá)50t／h，最大可達(dá)100~600t／h。缺點(diǎn)：分選介質(zhì)的視在密度較小，分離精度較低。（2）磁流體靜力分選(MHSS)原理：在非均勻磁場(chǎng)中，以順磁性液體和鐵磁性膠體懸浮液為分選介質(zhì)，按固體廢物中各組分間密度和比磁化率的差異進(jìn)行分離。特點(diǎn)：由于不加電場(chǎng)，不存在電場(chǎng)和磁場(chǎng)聯(lián)合作用產(chǎn)生的特性渦流，故稱為靜力分選。優(yōu)點(diǎn)：視在密度高，如磁鐵礦微粒制成的鐵磁性膠體懸浮液視在密度高達(dá)19000kg／m3，介質(zhì)粘度較小，分離精度高。缺點(diǎn)：分選設(shè)備較復(fù)雜，介質(zhì)價(jià)格較貴，回收困難，處理能力較小。

選擇：要求分離精度高時(shí)．采用靜力分選；固體廢物中各組分間電導(dǎo)率差異大時(shí)，采用動(dòng)力分選。

2、分選介質(zhì)

理想的分選介質(zhì)應(yīng)具有特性條件：磁化率高密度大粘度低穩(wěn)定性好無(wú)毒、無(wú)刺微味、無(wú)色透明價(jià)廉易得五

電選

(electrostaticseparation)廢料由給料斗均勻給入輥筒上，隨著輥筒的旋轉(zhuǎn)，廢物顆粒進(jìn)入電暈電場(chǎng)區(qū)，由于空間帶有電荷，使導(dǎo)體和非導(dǎo)體顆粒都獲得負(fù)電荷。導(dǎo)體顆粒一面帶電，一面又把電荷傳給輥筒，其放電速度快，因此，當(dāng)廢物顆粒隨著輥筒的旋轉(zhuǎn)離開(kāi)電暈電場(chǎng)區(qū)而進(jìn)入靜電場(chǎng)區(qū)時(shí)，導(dǎo)體顆粒的剩余電荷少。非導(dǎo)體顆粒則因放電速度慢，致使剩余電荷多。導(dǎo)體顆粒進(jìn)入靜電場(chǎng)后從輥筒上得到正電荷而被輥筒排斥，在電力、離心力和重力分力的綜合作用下，其運(yùn)動(dòng)軌跡偏離輥筒，而在輥筒前方落下。非導(dǎo)體顆粒由于有較多的剩余負(fù)電荷，被吸附在輥筒上，帶到輥筒后方，被毛刷強(qiáng)制刷下。半導(dǎo)體顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡則介于導(dǎo)體與非導(dǎo)體顆粒之間，成為半導(dǎo)體產(chǎn)品落下，從而完成電選分離過(guò)程。電力分選（電選）利用固體廢物各組分在高壓電場(chǎng)中導(dǎo)電性的差異實(shí)現(xiàn)分選----分離非導(dǎo)體與半導(dǎo)體固廢

1、靜電分選機(jī)廢物與電極直接接觸。導(dǎo)體獲得同號(hào)電荷，被排斥。非導(dǎo)體被極化與吸引應(yīng)用：塑料、橡膠、纖維紙、皮革回收2、復(fù)合電場(chǎng)分選機(jī)基本原理

電暈—靜電復(fù)合電場(chǎng)電選設(shè)備電暈電極（負(fù)電）：形成非均勻電場(chǎng)滾筒電極（正電）：廢物均勻給入輥筒，進(jìn)入電暈電場(chǎng)區(qū)，從而獲得電荷（與電暈電極電性相同）廢物顆粒進(jìn)入靜電場(chǎng)區(qū)后，導(dǎo)體顆粒、非導(dǎo)體顆粒以及半導(dǎo)體顆粒放電速度的存在差異在電力、離心力和重力分力的綜合作用下，運(yùn)動(dòng)軌跡不同，從而實(shí)現(xiàn)電選分離過(guò)程電選前的物料準(zhǔn)備干燥：物料在分選前必須徹底干燥加熱：分選前加熱到50～60℃以上，可明顯提高分選效率分級(jí)：如導(dǎo)電率較小時(shí)，可采用窄級(jí)別入選能明顯提高分選效率表面凈化：采用清水，酸洗，使物料表面凈化，可明顯提高分選效率藥劑處理：有機(jī)藥劑：提高疏水性（親水性增大導(dǎo)電率）無(wú)機(jī)藥劑：選擇性吸附，擴(kuò)大物料間的表面性質(zhì)差異六、其它分選方法1、摩擦與彈跳分選根據(jù)固廢中各組分的摩擦系數(shù)和碰撞系數(shù)的差異，在斜面上運(yùn)動(dòng)或與斜面碰撞彈跳時(shí)，產(chǎn)生不同的運(yùn)動(dòng)速度和彈跳軌跡實(shí)現(xiàn)彼此分離。斜面上的顆粒：滑動(dòng)、滾動(dòng)、彈跳三種運(yùn)動(dòng)不同廢物性質(zhì)各異導(dǎo)致在斜面上運(yùn)動(dòng)方式不同，運(yùn)動(dòng)軌跡不同，從而達(dá)到分離目的。2、光電分選利用物質(zhì)表面光反射特性的差異分離

應(yīng)用：城市垃圾中回收橡膠，塑料，金屬，玻璃等系統(tǒng)：給料系統(tǒng)、光檢系統(tǒng)、分離系統(tǒng)（執(zhí)行機(jī)構(gòu)）固廢窄分級(jí)進(jìn)入料斗振動(dòng)溜槽使顆粒均勻進(jìn)入進(jìn)料皮帶，顆粒分散開(kāi)顆粒逐個(gè)進(jìn)入光檢箱。當(dāng)顆粒與標(biāo)準(zhǔn)色不同時(shí)，噴射壓縮空氣。顆粒偏離運(yùn)動(dòng)軌道七、分選效果評(píng)價(jià)分選