有色金属回收的物理分选
分选技术应用于农业、矿业、化学工业、垃圾分选等许多领域,其分选的基本原理是普遍适用的,大体上说,分选技术是以粒度、密度等颗粒物理性质差别为基础的分选为主,而以磁性、电性、光学性质差别为基础的分选为辅。
1 .物理分选
(1) 筛分 是利用筛子将粒度范围较宽的混合物按粒度大小分成若干不同级别的。主要与物料的粒度或体积有关,筛分时,通过筛孔的物料称为筛下产品,留在筛上的物料称为筛上产品。筛分一般适用于粗粒物料的分解。常用的筛分设备有棒条筛、振动筛、圆筒筛等。 根据筛分怍业所完成的任务不同,筛分可分为筛分、筛分、辅助筛分、选择筛分、脱水筛分等。在固体破碎车间,筛分主要作为辅助工序,其中破碎前进行的筛分称为预先筛分,对破碎作业后所得的产物进行的筛分称为检查筛分。
(2) 粉磨 在同体处理和利用中占有重要的地位。粉磨一般有 3 个目的:
(a) 对物料进一段粉碎,使其中各种成分单体分离,为下一步分选创造条件;
(b) 对各种原料进行粉磨,同时起到把它们混合均匀的作用;
(c) 制造粉末,物料比表面积,为缩短物料化学反应时间创造条件。
磨机的种类很多,有球磨机、棒磨机、砾磨机、自磨机 ( 无介质磨 ) 等。
(3) 重力分选 是将物料加入活动或流动的介质中,由于颗粒密度的差异而运动速度或运动轨迹的不同,分选为不同密度产物的选矿。
,它的导热能力比铁大3倍,工业上可用铝制造各种热交换器、散热材料和炊具等。
耐低温,铝在温度低时,它的强度反而而无脆性,因此它是的用于低温装置材料,如冷藏库、冷冻库、南极雪上车辆、氧化氢的生产装置。
重力分选中常用的介质有水、空气和悬浮液。目前,重液还于实验室内应用。
重选可分为重介质选、跳汰选、摇床选和溜槽选。广义地讲,分级和洗矿也属于重选的范畴。
重选的优点是生产成本低,处理的物料粒度范围宽,对的污染少。
(4) 浮选 是固体资源化技术中的重要工艺,主要用于分选出不易被重力分选所分离的固体颗粒。浮选的原理是利用矿物表面物理化学的特性,在一定条件下加入各种浮选剂 ( 起泡剂、捕收剂、剂、介质剂等 ) ,并进行机械搅拌,使悬浮固体附在空气泡或浮选剂上,随着气泡等一起浮到水面上来,然后再加以回收。
(5) 磁流体分选 磁流体是指某种能够在磁场或者磁场与电场联合作用下磁化,呈现似加重现象,从而对颗粒具有磁浮力作用的分散液。磁流体通常采用强电解质溶液、顺磁性溶液、磁性胶体悬浮液。似加重后的磁流体密度称为视在密度,视在密度高于介质密度原数倍。磁流体的视在密度可以通过改变外磁场强度、磁场梯度、电场强度任意调节。将固体置于磁流体中,通过调节磁流体的视在密度可对任意相对密度的物料进行有效地分选。
铝的导电性仅次于银、铜和金,虽然它的导电率只有铜的2/3,但密度只有铜的1/3,所以输送同量的电,铝线的只有铜线的一半。铝表面的氧化膜不仅有耐腐蚀的能力,而且有一定的绝缘性,所以铝在电器制造工业、电线电缆工业和无线电工业中有广泛的用途。
(3)铝是热的良导体
磁流体分选是一种重选和磁选联合作用的分选。物料在似加重介质中按密度差异分离,与重选相似;在磁场中按物料磁性差异分离,与磁选相似,因此既可以将磁性和非磁性物料分离,亦可以将非磁性物料按密度差异分离。
磁流体分选法在固体的处理和利用中占有特殊的地位,它不仅可分选各种工业废渣,而且可从城市垃圾中分造铝、铜、锌、铅等金属。例如,将经过筛分或风力分选及磁选后的富含铝的垃圾放人水池中,通过水溶液的密度,使铝浮面,而其他仍沉在池底。这是常用的铝回收法。
(6) 电场分选 是在高压电场中利用人选物料之间电性差异进行分选的。一般大致可分为电的良导体、半导体和非导体,它们在高压电场中有着不同的运动轨迹。利用的这一特性即可将各种不同分离。其分选原理如图 l £ 14 所示。
导电性不同的物料由料斗给到鼓式静电分选机的高压电转鼓 l 上,导电性良好的颗粒瞬间与转鼓同号电荷,非导体得不到同号电荷。这样导体被抛向远离转鼓 l 的导体产品受槽 2 非导体随转鼓运动落入离转鼓较近的非导体产品受槽 3 。这样就实现了分离电性不同的物料。
国内废杂铝预处置技能还非常简略和落后,即便在大型的再生铝厂,对废杂铝的预处置也没有比较先进的技能。就种类单一废铝的收回再生使用处置办法而 言,种类单一或根本不含其它杂质的废杂铝通常不作杂乱的预处置,仅仅按废料的种类和成分分类,独自堆积。单一种类的废铝在使用时只需检查化验出一个成分, 即可知晓批量的成分,是优质的再生铝质料,通常不须作任何预处置即可入炉熔炼,在熔炼某一种铝合金时,可选用相应成分和种类的废铝直接参加反射炉熔炼,并 可很容易地熔炼成相应商标的铝合金。一些含铜、锌高的废铝,还可作为铝合金熔炼中成分用的中心合金。在选用小型反射炉或坩埚炉的企业,则要依据需 要将体积大的废铝破碎(剪切或其他办法)成契合入炉的料快。值得一提的是,一些单一种类的废铝中会机械夹藏少数的非铝金属,如废铝门窗上的螺钉等废钢 件,虽然含量很少,但会严重影响合金的,因此在熔炼之前一定要将其别离出去。 [2]
,如硬铝、超硬铝、防锈铝、铸铝等。这些铝合金广泛应用于飞机、汽车、火车、船舶等制造工业。此外,宇宙火箭、飞机、人造也使用大量的铝及其铝合金。例如,一架超音速飞机约由70%的铝及其铝合金构成。船舶建造中也大量使用铝,一艘大型客船的用铝量常达几千吨。
电场分选对于塑料、橡胶、纤维、废纸、合成皮革、树脂等与某种物料的分离,各种导体和绝缘体的分离,工厂废料如旧型砂、磨削废料、高炉石墨、煤渣和粉煤灰等的回收,都十分简便、有效。
(7) 拣选 是利用物料之间的光性、磁性、电性、放射性等拣选特性的差异,实现分选的一种新。拣选时,物料呈单层 ( 行 ) 排队,逐一受到检测器的检测,检测通过电子技术放大,驱动拣选执行结构,使目的从物料中分选出来。
拣选可用于从大量工业固体和城市垃圾中分拣出塑料、橡胶、金属及其制品等有用。
将压扁清洗干净的易拉罐直接投入给料仓,瞬间就可粉碎成粉,平均粒径1~3毫米,产品粒度可调基本球型、半球形和多棱形。可单机作业一次性粉碎成粉,工艺流程简便,易操作,面积小,装机容量15千瓦,每组两人操作,每小时粉碎易拉罐55~65千克。
(8) 和弹道分选 是根据固体中各种混杂的系数和碰撞恢复系数的差异进行分选的一种新技术。其原理是,各件固体系数和碰撞恢复系数明显不同,但它们沿斜面运动受与斜面碰撞时,就会产生不同的运动速度和反弹运动轨迹,从而达到彼此分开的日的。例如,城市垃圾从一定高度投八可斜面筛网上端时,其中的碎砖瓦、碎玻璃等与斜面筛网弹性碰撞产生反跳,有机性垃圾和炉灰等近似塑性碰撞,不产生反跳,从而与砖瓦、玻璃、金属块等分离出来。