固体废物的定义课件.ppt

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1、1,固体废物与化工废渣处理,概述,化工废渣处理,污泥的处置,城市垃圾处理,废物综合防治,2,固体废物与化工废渣处理,概述,化工废渣处理,污泥的处置,城市垃圾处理,废物综合防治,定义：固体废物又称固体废弃物或固体遗弃物。 是指人类在生产过程中和社会生活活动中产生的不再需要或没有“利用价值”而被遗弃的固体或半固体物质。,一、固体废物的定义、特性、分类及其来源,3,特征：资源与废物的相对性；成分的复杂多样性；危害的潜在性、长期性和灾难性；污染源头和富集终态的双重性。,4,按组成分,按危害状况分,无机废物；有机废物；,危险废物；一般废物；,按来源分,工业固体废物,矿业固体废物,城市固体废物,农业固体废

2、物,放射性固体废物,5,工业固体废物,固体废物的分类、定义及来源,城市垃圾,农业固体废物,放射性固体废物,分 类,是工矿企业在生产活动过程中排放出来的固体废物,指城市居民的生活垃圾、商业垃圾、市政维护和管理中产生的垃圾,主要指农、林、牧、渔各业生产、科研及农民日常生活过程中产生的各种废物。,在核燃料开采、制备以及辐照后燃料的回收过程中都有固体放射性废渣或浓缩的残渣排出。,冶金、采矿 、燃料、化工、玻璃、陶瓷、造纸、建筑等废渣,废纸、废塑料、废家俱、废碎玻璃制品、废瓷器、厨房垃圾等。,农作物秸杆、人和牲畜的粪便等,6,表11 从各类发生源产生的固体废弃物,7,冶金废渣,采矿废渣,工业固体废物,化

3、工废渣,8,9,固体废物的危害,10,（1）污染大气,某些有机物在微生物分解过程中发生恶臭；细颗粒的废弃物、运输和处理废渣过程中产生的有害气体和粉尘，都可随风飘散；工业废弃物煤矸石含全硫量达1.5%时会自燃，达3%以上就会发火，放出大量的二氧化硫。,11,（2）污染水体,有些城市竟将垃圾、废渣直接倒入湖泊、河流或海洋造成更严重的污染。,垃圾、废渣随雨水径流而进入地面水体；垃圾、废渣中的渗漏水，通过土壤进入地下水体；细颗粒的垃圾、废渣还能随风飘扬落入地面水体，,12,（3）侵占土地，污染土壤,每堆积1万吨废物，占地约需1亩。,目前我国固体废物占地面积已经超过100 万亩,塑料垃圾残留3.9克/亩

4、玉米减产 11%13%小麦减产 9%16%大豆减产 5.5%9%蔬菜减产 14.4%54.9%,13,（4）影响环境卫生，广泛传染疾病,全国有400多个城市陷入垃圾的包围之中。,不少固体废弃物和垃圾含有毒有害物质以及病原体，广泛传播肝炎、肠炎、痢疾以及各种蠕虫病（寄生虫病）等。,14,经济的不断增长，生产规模的不断扩大，人类需求的不断提高 ，随之而来的固体废物排出量也不断增加。表1-2是1981年一些工业发达国家排出的各种固体废物数量。,固体废物的排量,15,表12 1981年一些工业发达国家固体废弃物产量统计,16,大江东去浪淘尽,千古风流人物,谢谢,17,江西铜业集团公司高级技工学校,模块

5、五,固体废物与化工废渣处理,18,二、常见的固体废物处理方法,定义：固体废物处理是指通过各种物理、化学、生物等方法将固体废物转变为适于运输、资源化利用、贮存或最终处置的过程。,19,物理处理 化学处理 生物处理 热处理 固化处理,处理方法,20,物理处理：通过浓缩或相变化改变固体废物的结构，使之成为便于运输、贮存、利用或处置的形态。,化学处理：采用化学方法破坏固体废物中的有害成分从而达到无害化，或将其转变成为适于进一步处理、处置的形态。,生物处理：利用微生物分解固体废物中可降解的有机物，从而达到无害化或综合利用。,热处理：通过高温破坏和改变固体废物组成和结构，同时达到减容、无害化或综合利用的目

6、的。热处理方法包括焚化、热解、湿式氧化以及焙烧、烧结等。,固化处理：采用固化基材将废物固定或包覆起来以降低其对环境的危害，因而能较安全地运输和处置的一种处理过程。,21,1. 焚烧法,定义：焚烧法将可燃固体废物置于高温炉内，使其中可燃成分充分氧化的一种处理方法。优点：减量、无害和资源化缺点：只能处理含可燃物成分高的固体废物，否则必须添加助燃剂，增加运行费用；投资比较大；不可避免地会产生可造成二次污染的有害物质，产生新的环境问题,22,分选处理技术,风力分选,风力分选属于干式分选，主要分选城市垃圾中的有机物和无机物。,浮选,浮选法是利用较重的水质(海水或泥浆水)与较轻的碳质(焦)，在大水量、高流

7、速的条件下，借助水-炭二者之间的密度差将焦与渣自然分离。,磁选,它是利用工业废渣中不同组分磁性的差异，在不均匀磁场中实现分离的一种分选技术。,筛分,它是根据化工废渣颗粒尺寸大小进行分选的一种方法。筛分有湿筛和干筛两种操作，化工废渣多采用干筛。,2. 分选法,23,定义：是在卫生土地填埋技术基础上发展起来的、一种改进了的卫生土地填埋。条件：安全土地填埋选址要远离城市和居民较稠密的安全地带，土地填埋场必须有严密的人造或天然的衬里，下层土壤或土壤同衬里相结合部渗透率小于10-8/s；填埋场最底层应位于地下水位之上；要采取适当的措施控制和引出地表水；要配备严格的浸出液收集、处理及监测系统；设置完善的气

8、体排放和监测系统；要记录所处置废物的来源、性质及数量，把不相容的废物分开处置。,特点：处置垃圾而不会对公众健康及环境造成危害。方法：通常是每天把运到土地填埋场的废物在限定的区域内铺散成4075薄层，然后压实减少废物的体积，并在每天操作之后用一层厚1530的土壤覆盖、压实，废物层和土壤覆盖层共同构成一个单元，即构筑单元。具有同样高度的一系列相互衔接的填筑单元构成一个升层。完成的卫生土地填埋场地是由一个或多个升层组成的。当土地填埋场达到最终的设计高度之后，再在该填埋层之上覆盖一层90120厚的土壤，压实后就达到一个完整的卫生土地填埋场。,3. 填埋法,24,定义：固化法是指通过物理或化学法，将废弃

9、物固定或包含在坚固的固体中，以降低或消除有害成分的溶出特性的一种固体废物处理技术。,3. 固化法,25,26,化学处理是通过化学反应使固体废物变成另外的安全和稳定的物质，使废物的危害性降到尽可能低的水平。,5. 化学法,27,01,02,03,试剂：中和酸性废渣可采用氢氧化钠、熟 石灰、生石灰等。中和碱性废渣通常采用硫酸。适用范围：主要用于金属表面处理等工业中产生的酸、碱性泥渣。设备：罐式机械搅拌；池式人工搅拌；,目的：通过氧化或还原反应，将固体废物中可以发生价态变化的某些有毒、有害成分转化成为无毒或低毒，且具有化学稳定性的成分，以便无害化处置或进行资源回收。适用范围：建材工业、冶金工业等部门

10、。,定义：该法是选择合适的化学溶剂（浸出剂，如酸、碱、盐水溶液等）与固体废物发生作用，使其中有用组分发生选择性溶解后进一步回收的处理方法。 适用范围：该法可用于含重金属的固体废物的处理，特别是在石化工业中废催化剂的处理上得到广泛应用。,中和法,氧化还原法,化学浸出法,28,三、化工废渣的来源与特点,废弃物产生和排放量比较大,废弃物再资源化可能性大,化工固体废弃物中危险废弃物种类多，有毒物质含量高,化工废渣的特点,01,02,03,29,大江东去浪淘尽,千古风流人物,谢谢,30,江西铜业集团公司高级技工学校,模块五,固体废物与化工废渣处理,31,四、化工废弃物处理方法,化工废弃物综合利用及处理大

11、致可分为以下几种方法：,32,筛 选 法,磁 选 法,电 选 法,浮 选 法,重 力 分 选 法,光 电 分 选 法,33,析 离 法,挥 发 法,烧 结 法,汽 提 法,萃 取 法,电 解 法,34,溶 解 法,热 解 法,浸 出 法,焚 烧 法,湿 式 氧 化 法,化 学 处 理 法,35,细 菌 浸 出 法,消 化 法,36,代 燃 料,农 用,填 埋 法,建 材,浓 缩 干 化,37,固体废物处置方法,固体废物处置是指最终处置或安全处置，是固体废物污染控制的末端环节，是解决固体废物的归宿问题。,海洋处置：深海投弃、海上焚烧 陆地处置：土地耕作、工程库或贮留池贮存、土地填埋、深井灌注,3

12、8,控制固体废物污染的技术政策,一、我国控制固体废物污染技术政策 的产生二、“无害化”三、“减量化”四、“资源化”,39,一、我国控制固体废物污染技术政策的产生,我国固体废物污染控制工作起步较晚，开始于80年代初期。由于技术力量和经济力有限，近期内还不可能在较大的范围内实现“资源化”。我国于80年代中期提出了以“资源化”、“无害化”、“减量化”作为控制固体废物污染的技术政策，并确定今后较长一段时间内应以“无害化”为主。我国固体废物处理利用的发展趋势必然是从“无害化”走向“资源化”，“资源化”是以“无害化”为前提的，“无害化”和“减量化”则应以“资源化”为条件。,40,二、“无害化”,基本任务：

13、将固体废物通过工程处理，达到不损害人体健康，不污染周围的自然环境(包括原生环境与次生环境)。 处理工程 ：垃圾的焚烧、卫生填埋、堆肥、粪便的厌氧发酵，有害废物的热处理和解毒处理等。,41,三、“减量化”,基本任务：通过适宜的手段减少和减小固体废物的数量和容积。实现战略,42,四、“资源化”,基本任务:采取工艺措施从固体废物中回收有用的物质和能源 特点:保护和延长原生资源寿命，保证资源永续，节省投资，降低成本，减少环境污染，保持生态平衡原则：技术是可行的；经济效益比较好，有较强的生命力，废物在排放源就近利用可以节省贮放、运输等过程的投资，“资源化”产品应当符合国家相应产品的质量标准。,43,固体

14、废物管理,一、固体废物管理程序和内容 二、固体废物管理方法,44,产生者：要求其按照有关标准，将所产生的废物分类，并用符合法定标准的容器包装，做好标记、登记记录，建立废物(主要是有害废物)清单，待收集运输者运出。 容器：对不同废物要求采用不同容器包装 贮存：对固体废物进行处理处置前的贮存过程实行控制 收集运输：对各厂家的收集和集过程中的运输和收集后运送到中间贮存处或处理处置厂(场)的过程所需实行污染控制 综合利用：包括用于农业、建材、回收资源和能源过程中对于污染的控制 处理处置 ：包括有控堆放、卫生填埋，安全填埋、深地层处置，深海投弃、焚烧、生化解毒和物化解毒等。,一、固体废物管理程序和内容,

15、45,二、固体废物管理方法,(一) 划定有害废物与非有害废物 的种类和范围 (二) 建立固体废物管理法规,46,(一) 划定有害废物与非有害废物的种类和范围,名录法 ：根据经验与实验，将有害废物的品名列成一览表，将非有害废物列成排除表，用以表明某种废物属于有害废物或非有害废物，再由国家管理部门以立法形式予以公布。鉴别法 ：在专门的立法中，对有害废物的特性及其鉴别分析方法以“标准”的形式予以规制。依据鉴别分析方法，测定废物的特性，进而判定其属于有害废物或非有害废物。,47,(二)建立固体废物管理法规,1现状 2制定“资源综合利用法” 3制定“固体废物法” 4建立“固体废物环境标准体系” 5. 控

16、制有害废物越境转移,48,大江东去浪淘尽,千古风流人物,谢谢,49,江西铜业集团公司高级技工学校,模块五,固体废物与化工废渣处理,50,固体废物的分选,教学目标: 1.理解并掌握筛分基本理论2.掌握重力分选3.了解磁力分选4.了解电力分选5.理解并掌握浮选6.了解其他分选方法7.了解并熟悉分选回收工艺系统教学重点：筛分基本理论；重力分选；浮选教学难点：浮选,51,第四章 固体废物的分选,4.1 筛分4.2 重力分选4.3 磁力分选4.4 电力分选4.5 浮选4.6 摩擦与弹跳分选4.7 光电分选4.8 分选回收工艺系统,52,固体废物分选 又称废物分选，是废物处理的一种方法(单元操作)，目的是

17、将其中可回收利用的或不利于后续处理，处置工艺要求的物料分离出来。 是废物处理的一种重要的方法，也是资源化的一种重要方法。,分选方法 根据固体废弃物的粒度、密度、磁性、导电性、光电性、摩擦性、弹性以及表面湿润性等特性，分选可分为筛选、重力分选、磁力分选、电力分选、光电分选、摩擦及弹性分选、浮选等。,53,筛分,筛分定义筛分效率影响筛分效率的因素筛分设备及其应用,54,筛分 依据固体废物的粒度不同，利用筛子将物料中小于筛孔的细粒物料透过筛面，而大于筛孔的粗粒物料留在筛面上，完成粗细物料的分离过程。,55,筛分筛分效率,筛分效率是指筛分时实际得到的筛下产物重量与原料中所含粒度小于筛孔孔径的物料重量之

18、比。,其中：Q为筛下物重量；Q0为入筛物料重量；为原料中小于筛孔孔径的颗粒重量的百分含量。,56,筛分 影响筛分效率的因素,1.固体废物性质的影响 固体废物的粒度组成对筛分效率影响较大。固体废物的含水率和含泥量对筛分效率也有一定的影响。2.设备性能的影响 常见的筛面有棒条筛面、钢板冲孔筛面及钢丝编织筛网三种。筛子运动方式对筛分效率有较大的影响。运动强度的影响而有差别。筛面宽度主要影响筛子的处理能力，其长度则影响筛分效率。筛面倾角是为了便于筛上产品的排出。一般筛面倾角以15一25较适宜。3.筛分操作条件的影响 连续均匀给料，及时清理、维修筛面，筛分效率就高。,57,筛分 筛分设备及其应用,固定筛

19、滚筒筛（转筒筛）惯性振动筛共振筛,58,固定筛：筛面由许多平行排列的筛条组成，水平或倾斜安装。分为格筛(装在粗破之前)和棒条筛（粗破和中破之前）。格筛一般安装在粗破机之前，以保证入料块度适宜。,59,滚筒筛（转筒筛）：筛面带孔的圆柱形筒体，轴线倾斜35度安装；截头圆锥筒体，轴线水平安装，高端入料，低端排筛上物。物料在筒内滞留时间2530s，转速56r/min为最佳。,60,惯性振动筛：由不平衡物体的旋转所产生的离心惯性力使筛箱产生振动的一种筛子。重块产生的水平分力被刚度大的板簧吸收，垂直分力强迫板簧作拉伸及压缩的强迫运动。筛面运动轨迹为椭圆或近圆。适用于细粒、潮湿及粘性废物的筛分。,共振筛：是

20、利用弹簧的曲柄连杆机构驱动，使筛子在共振状态下进行筛分。离心轮转动，连杆作往复运动，通过其端的弹簧将作用力传给筛箱；与此同时，下机体受到相反的作用力，筛箱、弹簧及下机体组成一弹簧系统，其固有自振频率与传动装置的强迫振动频率相同或相近，发生共振而筛分。,62,重力分选定义原理分类工艺条件4.2.1 重介质分选4.2.2跳汰分选4.2.3风力分选4.2.4摇床分选,重力分选,63,重力分选 简称重选，是根据固体废物中不同物质颗粒间的密度差异，在运动介质中受到重力、介质动力和机械力的作用，使颗粒群产生松散分层和迁移分离，从而得到不同密度产品的分选过程。,64,重力分选原理,一个悬浮在流体介质中的颗粒

21、，其运动速度受到自身重力、介质阻力和介质的浮力三种力的作用,当FE、FB、FD三个力达到平衡时，且加速度为零时的速度为末速度，此时有：,65,如果假定流体运动为层流，CD24/Re。可以进一步得出人们所熟知的斯托克斯公式,影响重力分选的因素，从上式可以看出有颗粒的尺度，颗粒与介质的密度差以及介质的年度。,66,重力分选分类,介质：空气、水、重液（密度大于水的液体）、重悬浮液。 分类：按照介质的不同，重力分选可分为水力分选、风力分选和摇床分选等。 水力分选是用水作介质进行的分选，可分为：重介质分选和 跳汰分选。,67,（1）固体废弃物颗粒间必须有密度上的差异。 （2）分选过程都是在运动介质中进行

22、的。 （3）在重力、介质动力及机械力的综合作用下，使颗粒群分散并按密度分层。 （4）分好层的物料在运动介质流的推动下互相分离，获得不同密度的最终产品。,重力分选 工艺条件,68,大江东去浪淘尽,千古风流人物,谢谢,69,江西铜业集团公司高级技工学校,模块五,固体废物与化工废渣处理,70,1 重介质分选,通常将密度大于水的介质称为重介质。在重介质中使固体废物中的颗粒群按密度分开的方法称为重介质分选。,71,重介质分选 基本原理,为使分选过程有效进行，需选择的水力介质的密度介于固体废弃物中轻密度物料和重密度物料的密度之间。,72,重介质分选 重介质选择,重介质性质的要求： 常用的高密度固体颗粒（称

23、为加重质）有磁铁矿和硅矿。 一般要求加入的加重质具有高密度、低粘度、化学性能稳定、无毒，无腐蚀性、易回收等特点；要求加重质的粒度小于200目；加重质的密度介于固体废弃物轻重密度物料之间。,73,重 介 质 分 选 重介质分选设备,74,重介质分选 重介质分选设备及流程,75,跳汰分选,在垂直高速的水力作用下，使固体废物按密度分选的一种方法。,76,跳汰分选分选原理,跳汰分选时，将固体废物放入跳汰机的筛板上，形成密集的物料层，从筛板的下面周期性的给入脉冲水流，使物料层松散并按密度分层，上层的轻物料被水平水流带到机外，成为轻产物，下层的重料一部分透过筛板成为筛下重物，还有部分筛上物质。,77,跳汰

24、分选分选设备,78,风力分选,风力分选，也称气流分选，是以空气为分选介质，在气流的作用下，使固体废弃物按密度和粒度进行分选的一种方法。气流将较轻的物料向上带走或在水平方向带向较远的地方，而重2物料由于向上气流不能支撑它而沉降。,79,风力分选分类,按气流吹入分选设备内的方向不同，分选设备可分为两种类型：水平气流分选和上升气流分选。,80,风力分选 水平气流分选,水平气流分选卧式风力分选机。该机从侧面吹风。固体废弃物经破碎和筛选后，使其粒度均匀后定量给入机内，当固体废弃物在机内下降时，被侧面吹入的水平气流吹散，各种组分沿着不同的运动轨迹分别落入重组分、中组分、轻组分的收集槽中。,81,风力分选

25、上升气流分选,上升气流分选立式曲折风力分选机。经破碎后的固体废弃物从中部给入分选机。在上升气流的作用下，物料中各组分按密度进行分层。重质组分从底部排出，轻质组分从顶部排出，经旋风分离器进行气固分离。 气流有从底部吹入和顶部抽气两种。,82,风力分选,风力分选包括颗粒与重颗粒分离轻颗粒从气流中分离出来（离心分离机）,83,风力分选设备,风力分选机,84,风力分选 城市垃圾两级风选流程,85,摇床分选,摇床分选是在一个倾斜的床面上，借助床面的不对称往复运动和床层斜面的水流的综合作用，使细粒固体按密度差异在床面上呈扇形分布而进行分选的一种方法。,86,摇床分选特点,（1） 松散分层与迁移分离得到加强

26、，分选过程中析离分层占主导，使其按密度分选更加完善；（2）等降颗粒可因移动速度的不同而达到按密度分选；（3）不同性质的颗粒的分离，取决于颗粒合速度偏离振动方向的角度。,87,摇床分选设备,88,磁力分选,磁力分选定义原理设备,89,磁力分选,磁力分选是利用固体废弃物中各种物质的磁性差异，在不均匀的磁场中进行分选的一种处理方法。,90,磁力分选原理,物质按磁化系数的大小分成三类:(1)强磁化物质，可以在弱磁场磁选机中分离出来。(2)弱磁场物质，可以在强磁场磁选机中分离出来。(3)非磁性物质。,91,磁力分选磁流体分选,磁流体：指某种能够在磁场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

27、散液。包括：顺磁性溶液，铁磁性胶体悬浮液。磁流体分选：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导电性和密度差异，使不同组分分离。,92,磁力分选设备,磁选机,93,大江东去浪淘尽,千古风流人物,谢谢,94,江西铜业集团公司高级技工学校,模块五,固体废物与化工废渣处理,95,电力分选,电力分选定义原理设备,96,电力分选，简称电选，利用固体废弃物中各种组分在高压电场中电性的差异而实现分选的一种处理方法。,97,电力分选原理,电选设备的电场是电晕静电复合电场，固体废弃物首先进入电晕电场区，由于空间有电荷，使导体和非导体颗粒都带电（与

28、电晕电极电性相同）。由于导体颗粒放电快，剩余电荷少，而非导体由于放电慢，致使剩余电荷较多，进入静电场区后，导体不再获得负电，不断放电，直至完全放完负电，从带正电地滚筒上排斥而脱落，非导体由于带有较多的负电荷，与滚筒的正电荷相吸，带到滚筒的后方，被毛刷强制刷下；半导体颗粒的运动轨迹介于导体和非导体之间，成为半导体产品落下，从而完成电选分离过程。,98,电力分选设备,99,100,101,浮选,浮选定义浮选原理浮选发展简介浮选药剂浮选设备浮选流程浮选应用,102,浮选,浮选： 浮游选矿，主要指泡沫浮选。是按矿物表面物理化学性质的差异来分离各种细粒的方法。 在固体废弃物与水调制的料浆中，加入浮选药剂

29、，并通入空气形成无数细小气泡，使欲选物质颗粒粘附在气泡上，随气泡上浮于表面，刮出回收。不浮的颗粒物仍留在料浆中，经适当的处理后废弃。,103,浮选原理,浮选过程中，固体废物各组分对气泡粘附的选择性，是由固体颗粒、水、气泡组成的三相界面间的物理化学特性所决定的。其中比较重要的是物质表面的润湿性。 在气、液、固三相体系中完成的复杂的物理化学过程。其实是疏水的有用矿物粘附在气泡上，亲水的脉石矿物留在水中从而实现彼此分离。,104,固体废物中有些物质表面的疏水性较强，容易粘附在气泡上，而另一些物质表面亲水，不易粘附在气泡上。物质表面的亲水，疏水性能，可以通过浮选药剂的作用而加强。浮选工艺中正确选择、使

30、用浮选药剂是调整物质可浮性的主要外因条件。,105,浮选浮选发展简介,在古老的金银淘洗加工过程中，人们已认识到利用矿物的天然疏水性或亲水性（亲油性）的不同来提纯矿物原料。 浮选作为一种工业规模的选圹方法出现，在国外大约是在19世纪末叶。在我国，解放前只有少数几座有色金属和石墨浮选厂。大部分分布在东北和安徽。,106,1、全油浮选法 根据各种矿物亲油性及亲水性的不同，加大量油类与矿浆搅拌，然后将粘附于油层中的亲油矿物刮去，面亲水性的矿物仍留在矿浆中，达到分离矿物的目的。工业浮选的先驱、2、表层浮选法 在工业上的应用出现于1892年，将磨矿干粉小心轻轻撒布在流动的水流表面，疏水性矿物不易被水润湿依

31、靠表面张力面漂浮水面上，聚集成薄层，成为精矿；易被水润湿的亲水性脉石流入水中作为废弃尾矿排出。3、泡沫浮选法 1877年出现选别石墨的泡沫浮选专利，水煮沸水蒸气气泡。1886年出现化学法产生气泡进行浮选专利，气泡作为载体。 20世纪初，出现原始的泡沫浮选法，使浮选法向前推进一步，并出现了许多形式的泡沫浮选法。,107,4、药剂在浮选法发展过程中的作用 在浮选法发展过程中，药剂的应用和发展起了巨大的作用。5、浮洗应用的发展 各类浮选药剂的发展与在产实践中的其体应用，以及浮选工艺的新发展，使浮选效率大为提高，使浮选的应用范围日益扩大；由于浮选设备类型增多，设备不断更新且日益大型化，浮选厂的规模越来

32、越大，处理矿量日趋增多。此外，浮选生产的发展和近代测试在浮选理论研究中的应用，致使对许多理论问题的认识日益深化,108,浮选药剂,浮选药剂 调节矿物的可浮性，调整矿浆的浮选性质，改善气泡的质量，提高气泡矿化过程的选择性和浮选速度。,109,1、捕收剂 在固液界面，且有选择性，提高疏水性，增加可浮性，促使气泡附着，增强附着的牢固性。2、起泡剂 在气液界面，降低界面表面张力，促使空气在矿浆中弥散，形成小气泡，并防止气泡兼并，增加分选界面，提高气泡的稳定性。3、调整剂1）活化剂：在固液界面，促进捕收剂与矿物表面的作用。2）抑制剂：在固液界面，削弱非目的矿物与捕收剂之间的作用。3）介质PH值的调整剂：

33、在矿浆介质，调整电性。4）散与絮凝剂：在矿浆，分散絮凝细泥，减少影响。,110,1、捕收剂： 能够选择性的吸附在欲浮选的物质颗粒表面，使其疏水性增强，提高固体废弃物的可浮性。 捕收剂的作用 提高矿物表面的疏水性；增大矿物在气泡上的附着力和缩短诱导时间。,111,1、捕收剂应具备的条件：（1）捕收作用强，具有足够的活性。（2）有较高的选择性，最好只对某一种物质颗粒具有捕收作用。（3）易溶于水，无毒、无味、成分稳定，且价廉易的。,112,1、捕收剂分类 极性捕收剂 非极性油类捕收剂,113,1、捕收剂异极性捕收剂：异极性捕收剂的分子结构包含两个基团：极性基和非极性基。极性基活泼能够与物质颗粒表面发

34、生作用，使捕收剂吸附在物质颗粒表面，非极性基起疏水作用。 典型的异极性捕收剂有黄药（丁基黄原酸钠） ，油酸（顺式十八烯-9-酸）等。,114,1、捕收剂 非极性油类捕收剂：非极性油类捕收剂主要成分是脂肪烷烃和环烷烃，最常用的是煤油，烃类油的整个分子是非极性的，难溶于水，具有很强的疏水性。 从粉煤灰中回收炭，常用煤油（轻质石油产品的一类。由天然石油或人造石油经分馏或裂化而得。沸程为180310。为C9C16的多种烃类混合物）作捕收剂。,115,2、起泡剂： 能促使在介质中形成大量大小适宜和具有一定稳定性泡沫的物质。包括醇、酚、酮、醛、醚、酯、酸等有机异极性表面活性物质。 浮选泡沫：在异极性表面活

35、性物质存在的纯水，矿浆中充气形成细小和比较坚韧的气泡或泡沫，气泡上浮到水面形成具有一定稳定性的细小气泡聚集层，此层为泡沫层。 两相泡沫：由气、液两相形成的泡沫。三相泡沫：由气、液、固三相形成的泡沫，或称矿化泡沫矿化气泡。,116,2、起泡剂应具备的条件 （1）起泡剂一般应是具有适宜结构的有机异极性表面活性物质，起泡性能决定于极性基和非极性烃基的性质。 极性基：-OH(羟基)、 醚基, -COOH、-NH2（氨基）、-SO3H（磺酸基等）；非极性基：理论上非极性基可由任何一种类型的烃基构成，但烃基长度、分子量、结构类型属性对起泡性能均有影响。（2）在矿浆中要有适当的溶解度： C4C10脂肪醇，最

36、理想C5C8,117,（3）对矿物无捕收作用。 （4）对矿浆PH值的变化及矿浆中其它组分有较强的适应性。 （5）用量少，无毒和不污染环境。,118,大江东去浪淘尽,千古风流人物,谢谢,119,江西铜业集团公司高级技工学校,模块五,固体废物与化工废渣处理,120,浮选设备,浮选效果的好坏，除药剂、工艺流程的影响外，浮选机性能的优劣有着相当大的关系。为此，各国在改进和发展浮选机方面都做了相当多的工作。,121,自1898年出现全油浮选机，20世纪初利用浮选作为气、固、液三相界面分选矿物的工艺技术以来，至今已有近90年的历史，随着浮选技术的发展，浮选机不断演变，已更换了几十种不同结构的浮选机，由初期

37、的全油浮选机、气体浮选机、真空浮选机、表层浮选机及纯机械搅拌的MS浮选机，至30年代出现了法连瓦尔德型（FW）、阿基泰尔型（AG）、法格古林型（FAG）等机械搅拌空气吸入式浮选机。苏联及东欧各国则广泛使用米哈诺布尔型浮选机，世界上目前有近百种浮选机。但在浮选中占统治地位、应用最广泛的是下部吸气式机械搅拌浮选机。,122,我国解放前的选煤厂均无浮选作业，1956年在滴道选煤厂建立了第一个浮选车间,1965年起,我国开始研制适合我国国情的浮选机,并先后研制成功了XJM-4型、XPM-4型、XJX-Z8型及XJX-T12型浮选机，在选煤厂中得到了广泛的应用，取得了良好的效果。据1979年统计，我国自

38、行设计的XJM-4型浮选机，在国内浮选机中占34%，打破了使用和仿制外国浮选机的局面。 并且与浮选机配套的辅助设备，如搅拌桶也得到了相应地发展，研制了矿浆准备器和矿浆预处理器，提高了调浆的效果。,123,浮选浮选设备,XJM型浮选机特点：层伞形叶轮定子组作充气搅拌机构，同时完成吸浆、吸气和循环矿浆作用；强化浮选过程，双系统吸气，易于调节；“W”形矿浆运动，降低速度，保证矿化时间和液面平稳。采用浅槽，提高充气量，降低功率消耗。采用小直径高转速的叶轮，降低功率消耗和提高充气量,124,浮选设备类型很多，我国使用最多的是机械搅拌式浮选机。,125,浮选流程,浮选流程,也称浮选工艺流程。流程可以反映被

39、处理矿石的工艺特性。浮选流程涉及到浮选流程的段数、浮选循环及废物的选别顺序。,126,浮选流程的段数 浮选中磨矿与浮选相结合的次数。一般磨矿一次，浮选一次称一段磨选流程。通常，矿石中常有几种有用矿物，经一次磨矿，将不同矿物分别选出，要经过几次浮选，仍称为一段磨选流程。 当矿物嵌布粒度比较细，要经过两次以上磨矿才能进行浮选，两次磨矿之间又没有浮选，还是称一段磨选流程。选矿中的粒度,实际上由磨矿控制。为了保证有用矿物充分解离又尽可能防止其过粉碎,可根据有用矿物的浸染特性,采用不同类型的浮选流程段数。 有一段磨选流程和阶段磨选流程两类。（1）一段磨选流程。（2）阶段磨选流程。,127,（1）一段磨选

40、流程。一段磨选流程也称一段磨浮流程。矿石中有用矿物嵌布比较均匀时可采用该流程。（2）阶段磨选流程。阶段磨选流程,又可以分两段磨选流程和多段磨选流程,其选择和应用,由矿物嵌布粒度特性和泥化趋势决定。常用的为两段磨选流程。多段磨选流程实际中采用较少,128,浮选应用,浮选是固体废弃物资源化的一种主要技术。我国现已用于从粉煤灰中回收炭、从煤矸石中回收硫铁矿、从炉渣中回收金属等。浮选法的主要缺点有：1）要消耗一定量的浮选药剂，易造成环境污染，要增加相应的污染防治设施。2）需要增加辅助工序，如浓缩、过滤、脱水、干燥等。,129,摩擦与弹跳分选,摩擦与弹跳分选是根据固体废弃物中各组分的摩擦系数和碰撞系数的

41、差异，在斜面上运动或与斜面碰撞弹跳时，产生不同的速度和弹跳轨迹，而实现彼此分离的一种处理方法。,130,设备,带式筛斜板运输分离机反弹滚筒分选机,131,光电分选,光电分选 利用光检系统，检测通过的颗粒物。当颜色与欲分离的颜色一致的颗粒通过时，不进行吹脱，当与欲收集的颜色不一致的颗粒物通过时，反射光经光电倍增管转换为电信号，电子电路分析该信号，产生控制信号驱动高频气阀，喷射出压缩空气，使其吹落，达到分离的目的,132,光电分选系统（过程）分为：给料系统：固体废物入选前，需要预先进行筛分分级。光检系统：广电分选机的心脏。分离系统：固体废物通过光检后，所检测到的光电信号经过电子电路放大，与规定值比

42、较处理，然后驱动执行机构，将其中一种物质从物料流中吹动使其偏离出来，从而使物料不同物质得以分离。,133,设备,134,应用,光电分选，可以从城市垃圾中回收塑料，橡胶，金属，玻璃等。,135,分选回收工艺系统,为了经济、有效的回收城市垃圾和工业固体废弃物中的有用物质，常常将二种或二种以上的分选单元操作组合成一个有机的分选回收工艺系统。,136,137,设计一分选回收工艺系统，该系统分选回收的产品如下：（1）黑色金属，如废铁块、马口铁皮等；（2）有色金属，如铜、铝、锌、铅等；（3）重质无机物，主要为玻璃等；（4）轻质塑料薄膜、布类、纸类等；（5）堆肥粗品。,分选回收工艺系统 垃圾分选回收工艺系统

43、设计实例,138,139,复习思考题:1、什么是筛分效率？如何提高筛分效率？筛分设备分为哪几类？2、重力分选按介质的不同分为哪些？影响重力分选 的因素有哪些？3、何谓风力分选？主要有哪些类型？4、磁力分选和电力分选的原理是什么？,140,复习思考题:1、浮选的原理是什么？药剂浮选的优点？2、浮选药剂分类及特点？3、什么叫浮选流程？如何确定浮选流程？4、摩擦与弹跳分选和广电分选的概念？5、如何有效合理的设计分选回收工艺？,141,江西铜业集团公司高级技工学校,模块五,固体废物与化工废渣处理,142,固体废物与化工废渣处理,概述,化工废渣处理,污泥的处置,城市垃圾处理,废物综合防治,143,固体废

44、物与化工废渣处理,概述,化工废渣处理,污泥的处置,城市垃圾处理,废物综合防治,一、塑料废渣的处理,塑料废渣属于废弃的有机物质，主要来源于树脂的生产过程、塑料的制造加工过程以及包装材料。,144,1、再生处理法,对单一种类热塑性塑料废渣进行再生称为单纯性再生即熔融再生。整个再生过程由挑选、粉碎、洗涤、干燥、造粒或成型等几个工序组成。,145,塑料废渣,粉 碎 机,洗净装置,干 燥 机,挤 出 机,切 断 机,成品塑料颗粒,146, 挑选,目的： 为了得到单一种类的热塑性塑料废渣，将 其它杂物分选出去。措施：先把塑料废渣进行粉碎到一定程度，再分选。, 粉碎,目的： 进一步粉碎，达到要求措施：大的塑

45、料废渣，采用冲击式粉碎机；小的 采用剪切式粉碎机。,147,洗涤干燥,目的： 洗净废渣上粘有杂物；防止再生粒子上有 水分，影响产品品质，所以要干燥措施：先酸洗或碱洗，然后再清水洗，再干燥。,挤出造粒或成型,目的： 根据产品的需要，做成粒子或造型。措施： 挤出机或成型机 还需添加辅助材料：增塑剂、稳定剂、润 滑剂、颜料等。,148,2、热分解法,热分解法是通过加热等方法将塑料高分子化合物的链断裂，使之变成低分子化合物单体、燃烧气或油类等，再加以有效利用的一项技术。塑料热分解技术可以分为熔融液槽法、流化床法、螺旋加热挤压法、管式加热法等。,149,3、焚烧法,一般法,部分燃烧法,150,一般法,在

46、一次燃烧室内，可以达到高温，由火焰、炉壁等辐射热，使废塑料在一次燃烧室进行热分解。,部分燃烧法,在第一燃烧室控制空气量，在800900，使废塑料一部分燃烧，再送入第二燃烧室继续燃烧，高温，完全燃烧尽。,151,4、湿式氧化和化学处理方法,在一定的温度和压力条件下，使塑料渣在水溶液中进行氧化，转化成不会造成污染危害的物质，而且也可以回收能源。,152,湿式氧化法,在一定的温度和压力下，使塑料渣在水溶液中进行氧化，转化成不会造成污染危害的物质。,化学处理法,利用塑料废渣的化学性质，将其转化为不造成污染的无害物质。方法有酸碱中和、氧化还原和混凝等方法。,153,二、硫铁矿渣的处理,硫铁矿渣是用硫铁矿

47、为原料生产硫酸时产生的废渣，所以又叫硫酸渣，或称烧渣。硫铁矿渣综合利用的最理想途径是将其含有的有色金属、稀有贵金属回收并将残渣冶炼成铁。,154,回收有色金属,方法： 氯气挥发法（高温氯化） 氯化焙烧法（中温氯化）目的： 回收有色金属，提高矿渣铁含量,155,烧渣炼铁,烧渣含硫量高，含铁品位较低，需对矿进行预处理，以提高含铁品位。方法： 采用浮选法，对烧渣再进行浮选。 重力选矿 磁力选矿,156,生产水泥,157,大江东去浪淘尽,千古风流人物,谢谢,158,大江东去浪淘尽,千古风流人物,谢谢,159,江西铜业集团公司高级技工学校,模块五,固体废物与化工废渣处理,160,工业固体废物的资源化利用

48、,教学目标: 1.了解煤矸石和粉煤灰的来源、组成及活性激发；2.了解高炉渣和钢渣的来源、组成；了解的来源、组成；3.了解煤矸石和粉煤灰在建筑材料方面的应用；4.了解高炉渣和钢渣在建筑材料方面的应用。教学重点：粉煤灰的资源化利用途径；煤矸石的资源化利用途径。,161,随着我国经济和社会的不断发展，基础设施建设和居民住宅建设得到迅速发展，对建筑材料数量的需求越来越大，质量的要求越来越高。 许多固体废弃物在制造建筑材料，特别是新型建筑材料方面大有可为。,162,1. 粉煤灰,来源飞灰:煤在炉膛燃烧时的烟气带出的粉状残留物， 8090。除尘技术底灰:少量的煤粉粒子在燃烧过程中由于碰撞凝结成块，沉积于炉

49、底，由底部排出形成，1020 。低灰除渣,163,化学组成（类似粘土的化学组成）评价粉煤灰质量高低的重要技术参数SiO2（4060）Al2O3（1535）Fe2O3（215）CaO（110）未燃尽炭有害元素和微量元素CaO20称为高钙灰，我国多为低钙灰。,164,矿物组成：来源于母煤，以铝硅酸盐粘土矿和SiO2为主。无定形相：主要为玻璃体5080和未燃尽炭粒。结晶相：莫来石、石英、云母、长石、磁铁矿、赤铁矿和少量的钙长石、方镁石、硫酸盐矿物、石膏、方解石等。被玻璃相包裹。低钙粉煤灰：活性主要取决于无定形玻璃相矿物，而不取决于结晶相矿物。玻璃体含量越高，粉煤灰的化学活性越好。高钙粉煤灰：富钙玻璃

50、体含量多，有较多的氧化钙结晶和水泥熟料的一些矿物结晶组分。高钙灰的性质既与玻璃相有关，又与结晶相有关。化学活性均高于低钙灰。,165,颗粒组成球形颗粒不规则多孔颗粒（多孔炭粒和多孔铝硅玻璃体）碎片,166,外观和颜色外观象水泥组分中的含炭量使其有由乳白到灰黑等不同颜色，含炭量越高，颜色越深。炭粒存在于粉煤灰的粗颗粒中。颜色可在一定程度上反映粉煤灰的细度。颜色越深，质量越低。,167,比重和容重低钙灰比重：1.82.8高钙灰比重：2.52.8松散干容重：6001000kg/m3压实容重：13001600kg/m3,168,细度粉煤灰的颗粒粒径极限为0.5300um。国标以45um筛余百分数为细度