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第二章 固体废物预处理 2.4 分选 2.4.3 磁力分选 2.4.4 电力分选等其他分选 2.4.3 磁力分选 磁力分选简称磁选。 两种类型： 传统的磁选法； 磁流体分选法。后者是近二十年发展起来的一种新的分选方法。 一、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 磁性颗粒分离的必要条件是磁性颗粒所受的磁力与其方向相反机械力的合力，即： f磁＞∑f机 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。 磁选的实质：磁选是利用磁力与机械力对不同磁性颗粒的不同作用而实现的 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。 (三)固体废物中各种物质磁性分类 根据固体废物比磁化系数(x0)的大小，可将其中各种物质大致分为以下三类： (1)强磁性物质 x0＝(7.5～38)x 10-6m3／kg，在弱磁场磁选机中可分离出这类物质： (2)弱磁性物质 x0 ＝(0.19～7.5)x 10-6m3／kg，可在强磁场磁选机中回收； (3)非磁性物质 x0 0.19x 10-6m3／kg (四)磁选设备及应用 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。 二、磁流体分选(MHS) (一)磁流体分选原理 磁流体分选是利用磁流体作为分选介质，在磁场或磁场和电场的联合作用下产生“加 重”作用，按固体废物各组分的磁性和密度的差异，或磁性、导电性和密度的差异，使不同组分分离。 应用：当固体废物中各组分间的磁性差异小，而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。 所谓磁流体是指某种能够在磁场或磁场和电场联合作用下磁化，呈现似加重现象，对颗粒产生磁浮力作用的稳定分散液。 磁流体通常采用强电解质溶液、顺磁性溶液和铁磁性胶体，悬浮液。 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。似加重后的密度称为视在密度，它可以通过改变外磁场强度、磁场梯度或电场强度来调节。 视在密度高于流体