固体废物处理与资源化-第四章 固体废物的物化处理 ppt课件.ppt

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1、第四章固体废物的物化处理物化处理是利用物理化学反应过程对固体废物进行处理的方法。常见方法有：浮选、溶剂浸出、稳定、固化处理等。第一节浮选一、浮选原理浮选是固体废弃物与水调制的料浆中加入浮选药剂，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，随气泡上浮于料浆表面成为泡沫层，然后刮出回收；不浮的颗粒仍留在料浆内，通过适当处理后废弃。第一节浮选一、浮选原理固体废物浮选主要是利用欲选物质对气泡粘附的选择性。其中有些物质表面的疏水性较强，容易粘附在气泡上，而另一类物质表面亲水，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

2、加强。因此，在浮选工艺中正确选择、使用浮选药剂是调整物质可浮选的主要外因条件。什么是亲水性矿物，什么是疏水性矿物？表征矿物表面润湿性的指标——接触角。接触角示意图固体固体疏水固体亲水固体水滴水滴接触角接触角GSLGLS接触角是指在气、液、固三相交点处所作的气-液界面的切线与固-液交界线之间的夹角θ，是润湿程度的量度。二、浮选药剂根据在浮选过程中的作用不同，可分为捕收剂、起泡剂和调整剂三大类。（一）捕收剂捕收剂能够选择性地吸附在欲选物质颗粒表面上，使其疏水性增强，提高浮性并牢固地粘附在气泡上而上浮。良好的捕收剂应具备：捕收作用强，具有足

3、够的活性；有较高的选择性，最好只对一种物质颗粒具有捕收作用；易溶于水、无毒、无臭、成分稳定，不易变质；价廉易得。常用的捕收剂有异极性捕收剂和非极性油类捕收剂两类。典型异极性捕收剂有黄药、油酸等。从煤矸石中回收黄铁矿时，常用黄药作捕收剂。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，从粉煤灰中回收炭，常用煤油作捕收剂。1）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黄药、油酸等。以黄药为例说明其特性。黄药是工

4、业上的名称，学名为黄原酸盐，按其化学组成称为烃基二硫代碳酸盐，其通式为ROCSSAm；其中R为烃基，Am为硷金属，其结构式为黄药结构式2）非极性油类捕收剂主要成分是脂肪烷烃（CH）和环烷烃（CH），最常见的是煤油，它是分馏温度在150-300°C范围内的液态烃。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。在料液中由于强烈搅拌作用而被乳化成微细的油滴，与物质颗粒碰撞接触时，便粘附于疏水性颗粒表面上，并且再其他表面上扩展形成油膜，从而大大增加颗粒表面的疏水性，使其可浮性提高。从粉煤灰中回收炭，常用煤油作捕收剂。从煤矸石中回收黄铁矿时，常

5、用黄药作捕收剂。（二）起泡剂起泡剂是一种表面活性物质，主要作用在水一气界面上，使其界面张力降低，促使空气在料浆中弥散，形成水气泡，防止气泡兼并，增大分选界面，提高气泡与颗粒的粘附和上浮过程中的稳定性，以保证气泡上浮形成泡沫层。浮选用的起泡剂应具备：①用量少，能够形成量多、分布均匀、大小适宜、韧性适当和黏度不大的气泡；②有良好的流动性，适当的水溶性，无毒，无腐蚀性，便于使用；③无捕收作用，对料浆的pH变化和料浆的各种物质颗粒有较好的适应性。常用的起泡剂有松油、松醇油、脂肪醇等。（三）调整剂调整剂的作用主要是调整其它药剂（主要捕收剂）与物料颗粒表面

6、之间的作用，还可调整料浆的性质，提高浮选过程的选择性。调整剂的种类较多，它包括了活化剂、抑制剂、介质调整和分散与混凝剂等。可分为以下四种类：①活化剂：凡是能够促进捕收剂与欲选物质颗粒的作用，从而提高欲选物质颗粒可浮性的药剂称为活化剂。常用的活化剂多为无机盐，如硫化纳、硫酸铜等。②抑制剂：抑制剂与活化剂的作用正相反，其作用为削弱非选物质与捕收剂之间的作用，抑制其可浮性，增大其与欲选物质颗粒之间的可浮性差异，提高分选过程的选择性。起这种抑制作用的药剂称为抑制剂，如水玻璃，单宁、淀粉等。③介质调整剂：主要作用为调整浆料的性质，使其对某些物质的浮选有利

7、，而对另外一些物质不利。如酸类、碱类调整pH值。④分散与混凝剂：调整料中细泥的分散、团聚、絮凝，以减小细泥对浮选的不利影响，改善和提高浮选效果，如苏打、水玻璃(水溶性硅酸盐)、聚合磷酸盐、石灰、明矾、PAM(聚丙烯酰胺)。三、浮选工艺调浆：浮选前料浆浓度的调节，它是浮选过程的一个重要作业。一般，浮选密度较大、粒度较粗的废物颗粒，往往用较浓的料浆；反之浮选密度较小的废物颗粒，可用较稀的料浆。调药：浮选过程药剂的调整，包括提高药效、合理添加、混合用药、料浆中药剂浓度调节与控制等。调泡：浮选气泡的调节。气泡越小，数量越多，气泡在料浆中分布越均匀，料浆

8、的充气程度越好，为欲浮颗粒提供的气液界面越充分，浮选效果越好。对机械搅拌式浮选机，当料浆中有适量起泡剂存在时，大多数气泡直径介于0.4～0.8mm，最