固体废物处理与出疹子-第四章-固体废物的物化处理.ppt

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1、固体废物处理与处置主编宁平第四章固体废物的物化处理主要内容4.1浮选掌握浮选的原理，熟悉浮选的药剂。4.2溶剂浸出熟悉溶剂浸出过程的化学反应机理、典型浸出反应。4.3固体废物稳定化/固化处理掌握稳定化／固化处理技术所涉及的概念和方法及其评价指标。一、浮选原理定义：浮选是根据不同物质被水润湿程度的差异而对其进行分离的过程。原理：浮选是通过在固体废物与水调制成的料浆中加入浮选剂扩大不同组分的可浮性差异，再通入空气形成无数细小气泡，使目的颗粒黏附在气泡上，并随气泡上浮于料浆表面成为泡沫层刮出，成为泡沫产品；不浮的颗粒则

2、留在料浆内，通过适当处理后废弃。一、浮选原理润湿性：指物质被水润湿的程度。许多无机废物极易被水润湿，而有机废物则不易被水润湿（润湿角）。亲水性物质：易被水润湿的物质；疏水性物质：不易被水润湿的物质。二、浮选药剂根据在浮选过程中的作用，浮选药剂分为捕收剂、起泡剂和调整剂。二、浮选药剂捕收剂定义：捕收剂是能够选择吸附在预选颗粒上，使目的颗粒表面疏水，增加可浮性，使其易于向气泡附着的药剂。分类：异极性（黄药、油酸）：由极性基(亲固)和非极性基(疏水)组成。黄药回收含重金属和贵金属的废物；油酸回收碱土金属的碳酸盐、金属氧

3、化物、萤石、重晶石等。二、浮选药剂捕收剂分类：非极性油类（脂肪烃(CnH2n+2)、脂环烃(CnH2n)和芳香烃）：难溶于水，不能解离成离子而得名。常用的有煤油、柴油、燃料油、变压器油、重油等。目前，主要用于一些天然可浮性很好的非极性废物颗粒回收，例如：粉煤灰中未燃尽碳的回收、废石墨的回收等。起泡剂定义：能促进泡沫形成，增加分选界面的药剂。结构特征：是一种异极性的有机物质，极性基亲水，非极性基亲气，使起泡剂分子在空气和水的界面上产生定向排列；大部分起泡剂是表面活性物质，能够强烈地降低水的表面张力；起泡剂应有适当的

4、溶解度。常用的起泡剂有：松醇油、脂肪醇等。气泡气泡气泡气泡起泡剂起泡剂在气泡表面的吸附气泡起泡剂捕收剂起泡剂与捕收剂的相互作用二、浮选药剂调整剂定义：主要用于调整捕收剂的作用及介质条件。常用的调整剂：活化剂：促进目的颗粒与捕收剂作用，常用的多为无机盐(硫酸钠、硫酸铜等)。抑制剂：抑制非目的颗粒的可浮性，常用的有各种无机盐(水玻璃)和有机盐(单宁、淀粉)。二、浮选药剂调整剂常用的调整剂：pH值调整剂：调整介质的pH值，常用的是酸类和碱类。分散剂：促使料浆中非目的细粒成分散状态，常用的有无机盐类(苏打水、水玻璃)和高

5、分子化合物(各类聚磷酸盐)。混凝剂：促使料浆种目的颗粒联合成较大团粒常用的有石灰、明矾、聚丙烯酰胺等。二、浮选药剂三、浮选工艺过程主要包括调浆、调药、调泡三个程序。浮选前料浆的调制（调浆）：主要是废物的破碎、磨碎等，目的是得到粒度适宜，基本上单体解离的颗粒，进入浮选的料浆浓度必须适合浮选工艺的要求。浓度低，回收率很低，质量高；浓度过高，回收率也下降。还要考虑充气量、浮选药剂的消耗、处理能力及浮选时间等因素。加药调整（调药）：药剂的种类、数量、添加地点和方式，应根据预选物质颗粒的性质，通过实验确定。一般浮选前添加药

6、剂总量的6－7％，其余的分批在适当地点加入。三、浮选工艺过程充气浮选（调泡）：a、正浮选：将有用物质浮选入泡沫产品中，无用或回收价值不大的物质留在料浆中。b、反浮选：将无用物质浮选入泡沫产物中，有用物质留在料浆中。当料浆中含有两种以上有用物质时，有两种浮选法：a、优先浮选：将有用物质依次浮选。b、混合浮选：有用物质共同浮选，然后再把有用物质一一分离。影响浮选的因素：物料性质（如颗粒的润湿性、颗粒的大小等）；药剂条件（如药剂的种类、用量、药剂组合等）；操作条件（如充其量大小、液面高低等）。四、浮选设备浮选机的基本要

7、求：①良好的充气作用；②搅拌作用；③能形成比较平稳的泡沫区；④能连续工作便于调节。主要的浮选设备：机械搅拌机（应用最广，包括叶轮式机械搅拌机和棒形浮选机）；充气搅拌式；充气式；气体析出式。溶剂浸出：采用适当的溶剂与废物作用使物料中有关的组分有选择性的溶解的物理化学过程。浸出目的：使物料中有用或有害成分能选择性地最大限度地从固相转入液相。溶剂的选择：对目的组分选择性好；浸出率高，速率快；成本低，容易制取，便于回收和循环使用；对设备腐蚀性小。一、浸出动力学过程浸出过程：1、外扩散；2、化学反应；3、解吸；4、反扩散。

8、Fick第一定律：质量作用定律：二、浸出过程的化学反应机理浸出过程物理溶解过程溶质在溶剂作用下仅发生晶格破坏，离子或原子之间化学键的破坏是一个可逆过程，溶质可从溶液中结晶出来化学溶解过程溶剂与物料的有关组分之间发生化学反应生成可溶性的化合物进入液相的过程。交换反应物料中的金属氧化物、硫化物与酸、碱、可溶性盐作用，生成可溶性盐类的过程络合反应溶剂与物料中的组分发生络合反应，