科普丨建筑垃圾的分選方法

建筑垃圾分選是實(shí)現(xiàn)其資源化、減量化的重要一環(huán)，通過分選將有用的充分選出來加以利用，將有害的充分分離出來，還有一個(gè)重要功能是將建筑垃圾分成不同的粒度級(jí)別，供不同的再生利用工藝使用。

分選定基本原理是利用物料物理性質(zhì)或化學(xué)性質(zhì)上的差異，將其分選開。例如利用垃圾中的磁性和非磁性差別進(jìn)行分離，利用粒徑尺寸差別進(jìn)行分離，利用比重差別進(jìn)行分離等。根據(jù)不同性質(zhì)，可以設(shè)計(jì)制造各種機(jī)械對固體垃圾進(jìn)行分選。分選包括手工撿選、篩分、重力分選、磁力分選，浮力分選、光學(xué)分選等，下面分別解釋。

（1）篩分
篩分是利用篩子將物料中小于篩孔的細(xì)粒物料透過篩面，而大于篩孔的粗粒物料留在曬面上，完成粗、細(xì)物料分離的過程，該分離過程可看做是由物料分層和細(xì)粒透篩兩個(gè)階段。在建筑垃圾處理中常用的篩分設(shè)備有固定篩、振動(dòng)篩和滾筒篩三種類型。

固定篩：篩面由許多平行排列的篩條構(gòu)成，可以水平安裝或傾斜安裝，其特點(diǎn)是構(gòu)造簡單、不好用動(dòng)力，設(shè)備費(fèi)用低和維修方便，故在分選過程中廣泛運(yùn)用，固定篩又可分為格篩和棒條篩兩種。格篩一般安裝在粗碎機(jī)之前，作用是確保入料粒度適宜。棒條篩用于篩分粒度大于 50 ㎜的粗粒廢物，一般用于粗碎和中碎之前，安裝時(shí)傾角應(yīng)大于廢物對篩面的摩擦角，一般為 30°～35°，以確保物料沿篩面下滑。棒條篩篩孔尺寸為要求曬下物料粒度的 1.1～1.2 倍，其篩條寬度應(yīng)大于固體廢物中最大粒度的 2.5 倍。

振動(dòng)篩：振動(dòng)篩是許多工業(yè)部門應(yīng)用廣泛的一種設(shè)備，它的特點(diǎn)的是振動(dòng)方向與篩面垂直或近似垂直，振動(dòng)次數(shù) 600～3600r/min，振幅 0.5～1.5 ㎜，物料在篩面上發(fā)生離析現(xiàn)象，密度大而力粒度小的顆粒進(jìn)入下層達(dá)到篩面。振動(dòng)篩的適宜傾角一般為 8°～40°，傾角小會(huì)使物料移動(dòng)緩慢，傾角太大又會(huì)使物料移動(dòng)過快而為篩透。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，可用于建筑垃圾粗、中、細(xì)粒的篩分，振動(dòng)篩主要有共振篩和慣性篩兩種。

滾筒篩：也稱作轉(zhuǎn)筒篩，為一緩慢旋轉(zhuǎn)（一般轉(zhuǎn)速控制在 10～15r/min）的圓柱形篩分面，篩筒軸線傾角一般 3°～5°安裝，最常用的篩面是沖擊篩板，也可以是各種材料編織成的篩網(wǎng)，但不適用于篩分線狀物料。篩分時(shí)，物料由稍高一端送入，隨即跟著轉(zhuǎn)筒在篩內(nèi)不斷翻轉(zhuǎn)，細(xì)顆粒最終透過篩孔面透篩。滾筒篩的傾斜角決定了物料的軸向運(yùn)行速度，而垂直于筒軸的物料行為則由轉(zhuǎn)速?zèng)Q定。

（2）重力分選
重力分選的方法有很多，按照其作用原理可分為風(fēng)力分選、跳汰分選、重介質(zhì)分選、慣性分選等。重力分選是根據(jù)固體廢物中不同物質(zhì)顆粒間的密度差異，在運(yùn)動(dòng)介質(zhì)中受到重力、介質(zhì)動(dòng)力和機(jī)械力的作用，使顆粒群產(chǎn)生松散分層和遷移分離，從而得到不同密度產(chǎn)品的分選過程，重力分選的介質(zhì)有空氣、水、重液（密度比水大的液體）、重懸浮液等。
垃圾進(jìn)行重力分選的條件：固體廢物中顆粒間必須存在密度的差異；分選過程都是在運(yùn)動(dòng)介質(zhì)中進(jìn)行的；在重力、介質(zhì)動(dòng)力及機(jī)械力的綜合作用下，使顆粒群松散并按密度分層；分好層的物料在運(yùn)動(dòng)介質(zhì)流的推動(dòng)下互相遷移，彼此分離，并獲得不同密度的最終產(chǎn)品。重力分選最常用的方式是風(fēng)力分選和慣性分選。
風(fēng)力分選：是重力分選的一種。是以空氣為分選介質(zhì)，在氣流作用下使固體廢物顆粒按密度和粒度進(jìn)行分選的方法。其基本原理是氣流能將較輕的物料向上帶走或水平帶向較遠(yuǎn)的地方，而重物料則由于上升氣流不能支持它們而沉降，或由于慣性在水平方向拋出較近的距離。也叫“豎向氣流分選”和“水平氣流分選”。風(fēng)選方法工藝簡單，作為一種傳統(tǒng)的分選方式，將城市垃圾中以可燃物為主的輕組分和以無機(jī)物為主的重組分分離，以便分別回收或處置。按氣流吹入分選設(shè)備內(nèi)的方向不同，風(fēng)選設(shè)備可分為兩種類型：上升氣流風(fēng)選機(jī)和水平氣流風(fēng)選機(jī)。水平氣流分選機(jī)構(gòu)造簡單，維修方便，但分選精度不高。一般很少單獨(dú)使用，常與破碎、篩分、上升氣流風(fēng)選機(jī)組成聯(lián)合處理工藝。
慣性分選：慣性分選又稱為彈道分選，是用高速傳輸帶、旋流器或氣流等水平方向拋射粒子，利用由密度、粒度不同而形成的慣性不同差異，粒子沿拋物線運(yùn)動(dòng)軌跡不同的性質(zhì)，達(dá)到分離目的的方法。普通的慣性分選器有彈道分選器、旋風(fēng)分離器、振動(dòng)板以及傾斜的傳輸帶、反彈分選器。
（3）磁體分選
磁體分選是利用固體廢物中各種物質(zhì)的磁性差異在不均勻磁場中進(jìn)行分離物料的一種方法。通常采用的設(shè)備是磁選機(jī)，如圖 4-3 所示，磁選機(jī)工作時(shí)，物料從進(jìn)料口落到磁筒上，隨著磁筒的轉(zhuǎn)動(dòng)，物料進(jìn)入磁筒的磁場作用區(qū)，非磁性礦物質(zhì)受慣性和重力的作用，在進(jìn)入磁選區(qū)的前端切線方向，便被離心力拋出，再通過分隔板的適當(dāng)隔離，便可以得到除鐵后的產(chǎn)品。在磁場力作用下鐵及鐵的氧化物隨著磁筒逐漸離開磁場作用區(qū)，鐵及鐵的氧化物落入收集料斗，從而實(shí)現(xiàn)除鐵的全過程。
磁選機(jī)中常用的磁鐵有兩類：電磁，用通電方式磁化或極化鐵磁材料；永磁，利用永磁材料形成磁區(qū)。其中永磁較為常用，最常用的幾種磁選設(shè)備