固体废弃物磁力分选ppt课件.ppt

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1、4.4 磁力分选磁力分选4.4.1 磁力分选原理磁力分选原理磁选有两种类型：一种是传统的电磁和永磁磁系磁选法；另一种是磁流体分选法，是近二十年发展起来的一种新的分选方法。磁力分选简称磁选，它在固体废物的处理和利用中通常用来分选或去除铁磁性物质。磁流体分选常用来从工厂废料中分离回收铝、铜、铅、锌等有色金属。一、一、传统的磁力分选是借助磁选设备产生的不均匀磁场，根据物质的磁性差异进行分选的处理方法。主要用于回收、富集黑色金属、排出物料中的铁质物质等。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，使磁性颗粒吸在圆筒上，并随圆筒进入排料端排出；非磁性颗粒由

2、于所受的磁场作用力很小，仍留在废物中而被排出。F磁磁排料排料F机机固固体体废废物物颗颗粒粒通通过过磁磁选选机机的的磁磁场场时时，同同时时受受到到磁磁力力和和机机械械力力（包包括括重重力力、离离心心力力、介介质质阻阻力力、摩摩擦擦力力等等）的的作作用用。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。由由于于作作用用在在各各种种颗颗粒粒上上的的磁磁力力和和机机械械力力的合力不同，使它们的运动轨迹也不同，从而实现分离的合力不同，使它们的运动轨迹也不同，从而实现分离。磁磁性性颗颗粒粒分分离离的的必必要要条条件件是是磁磁性性颗颗粒粒所所受受的的磁磁力力必必须须大

3、大于于与与它方向相反的机械力的合力它方向相反的机械力的合力，即，即式中，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。该该式式不不仅仅说说明明了了不不同同磁磁性性颗颗粒粒的的分分离离条条件件，同同时时也也说说明明了了磁磁选选的的实实质质，即即磁磁选选是是利利用用磁磁力力与与机机械械力力对对不不同同磁磁性性颗颗粒粒的的不不同作用而实现的。同作用而实现的。根据固体废物比磁化系数的大小，可将其中各种物质大致根据固体废物比磁化系数的大小，可将其中各种物质大致分为以下三类：分为以下三类：强磁性物质强磁性物质，其比磁化系数，其比磁化系数x0 38106 m3/kg，在弱磁场磁选机中可分离出

4、这类物质；，在弱磁场磁选机中可分离出这类物质；弱磁性物质弱磁性物质，其比磁化系数其比磁化系数x0（0.197.5）106 m3/kg，可在强磁场，可在强磁场磁选机中回收；磁选机中回收；非磁性物质非磁性物质，其比磁化系数，其比磁化系数x0 0.19106 m3/kg，在磁选机中可以与磁性物质分离。，在磁选机中可以与磁性物质分离。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值湿式湿式CNTCNT型永磁圆筒式磁选机型永磁圆筒式磁选机 吸持型磁选机吸持型磁选机悬吊磁铁器悬吊磁铁器磁力滚筒磁力滚筒 4.4.2常用磁选设备常用磁

5、选设备又称磁滑轮，有水磁和电磁两种。应用较多的是又称磁滑轮，有水磁和电磁两种。应用较多的是永磁滚筒永磁滚筒。这。这种设备的主要组成部分是一个回转的种设备的主要组成部分是一个回转的多极磁系多极磁系和套在磁系外面和套在磁系外面的用不锈钢或铜、铝等非导磁材料制的的用不锈钢或铜、铝等非导磁材料制的圆筒圆筒。一般磁系包角为。一般磁系包角为360360。磁系与圆筒固定在同一个轴上，安装在皮带运输机头。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）。部（代替传动滚筒）。将固体废物均匀地输送到皮带运输机上，当废物经过磁力滚筒时，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。而磁性较强

6、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。1磁力滚筒磁力滚筒资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值非磁性物质非磁性物质磁性物质磁性物质磁性物质磁性物质分隔档板分隔档板运输皮带运输皮带（a a）永磁磁滚筒结构示意图）永磁磁滚筒结构示意图固体废物固体废物磁性物质磁性物质分离块分离块隔离板隔离板非磁性物质非磁性物质永磁滚筒磁选机结构与工作原理图永磁滚筒磁选机结构与工作原理图（b b）磁滚筒分选原理图）磁滚筒分选原理图资金是运动的价值，

7、资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值 2 2湿式湿式CTNCTN型永磁圆筒式磁选机型永磁圆筒式磁选机构造型式：逆流型。构造型式：逆流型。给料方向和圆筒旋转方向或磁性物质的给料方向和圆筒旋转方向或磁性物质的移动方向相反。移动方向相反。作用过程：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物质由磁系左边下方的底板上排料口底板上排料口排出。磁性物质随圆排出。磁性物质随圆筒筒逆着给料方向移到磁性物质排料端逆着给料方向移到磁性物质排料端，排入磁性物质收集，排入磁性物

8、质收集槽中。槽中。应用：应用：适用于粒度适用于粒度0.6mm0.6mm强磁性颗粒的强磁性颗粒的回收回收及从钢铁冶炼及从钢铁冶炼排出的含铁尘泥和氧化铁皮中排出的含铁尘泥和氧化铁皮中回收铁回收铁，以及，以及回收回收重介质分重介质分选产品中的选产品中的加重质加重质。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值图图4.21湿式湿式CTN型永磁圆筒式磁选机型永磁圆筒式磁选机1圆筒；圆筒；2槽体；槽体；3机架；机架；4传动部分；传动部分；5磁偏角调整装置；磁偏角调整装置；6溢流堰溢流堰资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而

9、变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值 3 3悬吊磁铁器悬吊磁铁器 悬吊磁铁器主要用来悬吊磁铁器主要用来去除城市垃圾中的铁器去除城市垃圾中的铁器，保护破碎设，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。式除铁器两种。一般式除铁器：铁物数量少，通过一般式除铁器：铁物数量少，通过切断电磁铁的电流切断电磁铁的电流排除排除铁物铁物带式除铁器：铁物数量多，通过带式除铁器：铁物数量多，通过胶带装置胶带装置排除铁物。排除铁物。图图4.22 除除铁铁器器（a）一般式除）一般式除铁铁器；（

10、器；（b）带带式除式除铁铁器器1电电磁磁铁铁；2吸吸铁铁箱；箱；3胶胶带带装置；装置；4接接铁铁箱箱资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值 4吸持型磁选机吸持型磁选机给料给料电磁铁电磁铁刮片刮片磁性产品磁性产品非磁性产品非磁性产品（a a）滚筒式吸持磁选机）滚筒式吸持磁选机（b b）带式吸持磁选机）带式吸持磁选机旋转方向旋转方向电磁铁电磁铁刮片刮片磁性产品磁性产品 非磁性产品非磁性产品给料给料二、磁流体分选二、磁流体分选(MHS)(MHS)(一一)磁流体分选原理磁流体分选原理磁流体分选是利用磁流体分选是利用磁

11、流体磁流体作为作为分选介质分选介质，在磁场或，在磁场或磁场和电场的联合作磁场和电场的联合作用用下下产产生生“加加重重”作作用用，按按固固体体废废物物各各组组分分的的磁磁性性和和密密度度的的差差异异，或或磁磁性、性、导电性和密度导电性和密度的差异，使不同组分分离。的差异，使不同组分分离。应用：应用：当固体废物中各组分间的当固体废物中各组分间的磁性差异小，磁性差异小，而而密度或导电性差异较大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。时，采用磁流体可以有效地进行分离。所谓磁流体所谓磁流体是指某种能够在磁场或磁场和电场是指某种能够在磁场或磁场和电场联合作用下联合作用下磁化磁化，呈现，呈现似

12、加重现象似加重现象，对颗粒产生，对颗粒产生磁浮力磁浮力作用的稳定分散作用的稳定分散液。液。磁流体通常采用磁流体通常采用强电解质溶液、顺磁性溶液和铁磁性胶体，强电解质溶液、顺磁性溶液和铁磁性胶体，悬浮液悬浮液。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值 视在密度：似加重后的磁流体仍然具有液体原来的物理视在密度：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。似加重后的密度称性质，如密度、流动性、粘滞性等。似加重后的密度称为为视在密度视在密度，它可以，它可以通过改变外磁场强度、磁场梯度或通过改变

13、外磁场强度、磁场梯度或电场强度来调节电场强度来调节。视视在在密密度度高高于于流流体体密密度度(真真密密度度)数数倍倍，流流体体真真密密度度一一般般为为14001600kgm3左右，而似加重后的流体视在密度可左右，而似加重后的流体视在密度可离达离达19000kgm3因此，磁流体分选可以因此，磁流体分选可以分离密度范围分离密度范围宽的固体废物宽的固体废物。磁流体分选根据分离原理与介质的不同，可分为磁流体分选根据分离原理与介质的不同，可分为磁流体磁流体动力分选和磁流体静力分选动力分选和磁流体静力分选两种。两种。磁流体动力分选磁流体动力分选(MHDs)(MHDs)原理：原理：在在均匀或非均匀磁场与电场

14、的联合作用均匀或非均匀磁场与电场的联合作用下，下，以以强电解质溶液为分选介质强电解质溶液为分选介质，按固体废物中，按固体废物中各组各组分间密度、比磁化率和电导率的差异分间密度、比磁化率和电导率的差异使不同组分使不同组分分离。分离。研究历史较长，技术也较成熟，研究历史较长，技术也较成熟，优点：优点：是分选介质为导电的电解质溶液，来源广、价格便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，可达的固体废物时，可达50th，最大可达，最大可达100600th。缺点缺点：分选介质的视在

15、密度较小，分离精度较低。：分选介质的视在密度较小，分离精度较低。磁流体动力分选磁流体动力分选(MHDs)(MHDs)磁流体静力分选磁流体静力分选(MHSS)原理：在非均匀磁场中，以原理：在非均匀磁场中，以顺磁性液体和铁磁性胶体悬浮液顺磁性液体和铁磁性胶体悬浮液为分选介质为分选介质，按固体废物中各组分间，按固体废物中各组分间密度和比磁化率的差异密度和比磁化率的差异进行分离。进行分离。特点：特点：由于不加电场，不存在电场和磁场联合作用产生的由于不加电场，不存在电场和磁场联合作用产生的特特性涡流性涡流，故称为静力分选。，故称为静力分选。优点：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

16、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视在密度高达19000kgm3，介质粘度较小，分离精度高。，介质粘度较小，分离精度高。缺点：缺点：分选设备较复杂，介质价格较贵，回收困难，处理能分选设备较复杂，介质价格较贵，回收困难，处理能力较小。力较小。磁流体静力分选磁流体静力分选(MHSS)选择：选择：要求要求分离精度高时分离精度高时采用采用静力分选静力分选；固体废物中各组分间固体废物中各组分间电导率差异大电导率差异大时，采用时，采用动力分选动力分选。分选介质分选介质 理想的分选介质理想的分选介质应具有特性条件：应具有特性条件：磁化率高磁化率高密度大密度大粘度低粘度低稳定性好稳定性好无毒

17、、无刺微味、无色透明无毒、无刺微味、无色透明价廉易得价廉易得资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值 1 1顺磁性盐溶液顺磁性盐溶液顺磁性盐溶液有顺磁性盐溶液有30余种，余种，Mn、Fe、Ni、Co盐的水盐的水溶液均可作为分选介质。溶液均可作为分选介质。MnCl2和和Mn(NO3)2溶液基本具有上述分选介质所要溶液基本具有上述分选介质所要求的特殊条件，是求的特殊条件，是较理想的分选介质。较理想的分选介质。分离固体废物分离固体废物(轻产物密度轻产物密度3000kgm3)时，可选时，可选用用更便宜的更便宜的FeSO

18、4、MnSO4和和CoSO4水溶液。水溶液。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值 2 2铁磁性胶粒悬浮液铁磁性胶粒悬浮液一般采用一般采用超细粒磁铁矿胶粒超细粒磁铁矿胶粒作分散质，用作分散质，用油酸、油酸、煤油等非极性液体介质煤油等非极性液体介质并添加并添加表面活性剂为分表面活性剂为分散剂散剂调制成铁磁性胶粒悬浮液。调制成铁磁性胶粒悬浮液。一般每升悬浮液中含一般每升悬浮液中含1071018个磁铁矿粒子。个磁铁矿粒子。特点：特点：粘度高稳定性差，介质回收再生困难粘度高稳定性差，介质回收再生困难资金是运动的价值，

19、资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值图图4.23 J.Shimoiizaka分分选选槽构造及工作原理示意槽构造及工作原理示意图图特点：特点：磁系属于永磁磁系属于永磁分离密度较高的物料时，磁系用钐分离密度较高的物料时，磁系用钐钴合金磁铁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。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等。分离和从垃圾中回收金属碎块等。(三三)磁流体分选设备及应用磁流体分选设备及应用