5.2.2　有色金属的分离

5.2.2　有色金属的分离

涡电流分选，事实上对于导电体均有作用，因此分选得到的产品，通常是以铝为主（铝的比重小，电导率高，涡电流分选性能最佳）的混杂体，如表5-5所示。显然，粒径粗时铝的含量较高，铜和铁也相对较多。粒径细时，玻璃、陶瓷等占了很大比例，这可能是涡电流的产品分隔板位置不是很恰当导致的。表5-6是荷兰一家垃圾焚烧厂涡电流分选出的非铁金属混合物的质量组成，数据与表5-5比较接近。

分离的方法，较常见的可分为两种类型：①基于密度差的分离，②基于传感器与气流喷射的分离。

5.2.2.1　基于密度差的分离

炉渣用涡电流分选出的金属产物中，铝的密度为2 700 kg/m3，黄铜为8 400～8 730 kg/m3，铜为8 960 kg/m3，锌为7 100 kg/m3，不锈钢为7 500～8 000 kg/m3，铝和其他非铁金属之间的密度差相当大。一项可用的技术是重介分离，其中重质液体由铁硅悬浮液组成。典型的重介分离由不同密度的两个重介质分离浴组成：第一个浴中，用密度2000～2 400 kg/m3的介质，在镁（1 740 kg/m3）与其他非铁金属之间做出分离。第二个浴，用密度3 000～3 300 kg/m3的介质，将铝与更重的金属分离。这一过程中，炉渣处理厂未被充分移出的石质材料，也一起被分离，可继续导入涡电流分选流程中。其示意图如图5-12所示。

液体的使用具有明显的缺陷，如与非铁金属混合物一道被送入的杂质，可影响液体的密度；分选出的金属需要冲洗与干燥，需要回收介质，增大了成本；即便有回收系统，介质也受到损失，加大了作业成本。

为此，可使用砂流化床的干式系统，选择密度介于轻、重金属之间的颗粒介质，置于倾斜的振动台上，压缩空气产生沸腾作用，使其作上下和前向的运动，轻金属在其中不断上浮，重金属不断下沉，经过隔板后，分别从两个出口流出，达到分离的目的，如图5-13所示。介质可选用密度为3 200～3 600 kg/m3的橄榄石砂（Mg，Fe）2 SiO4，或密度为4 400～4 700 kg/m3的锆砂（ZrSiO4）。这些粒径比金属小得多的砂，可通过筛分回收。

荷兰发明了专门针对炉渣分选所得非铁金属中铝、铜分离的运动重力分离技术，利用了颗粒不同的沉降终速。由于较小的颗粒具有相对慢的沉降速度，因此这一技术对较小颗粒的分离更为有效。其基本原理是：如果颗粒被喂送到具有一个水平方向运动的液流中，它将获得流体的水平速度；而依赖于密度、尺寸和形状，这些颗粒将获得垂直的沉降速度，这一效应使得不同颗粒得以分离，如图5-14所示。这一技术目前的应用正在增长。

5.2.2.2　基于传感器与气流喷射的分离

非铁金属的分离也可基于传感器与气流喷射的方法。材料在传输带上以通常3 m/s左右的速度行进，皮带器下方的传感器对金属进行检测。检测结果被送往计算机，计算机计算金属块应从皮带上掉下，空气喷嘴射出压缩空气，使得金属块飞过分离刀的时间，如图5-15所示。

目前，可用于铝、铜分选的检测方式主要有三类：①可见光分选，也就是按照颜色进行分选。铝为银色，铜为棕色或黄色，但由于表面氧化或受污染的原因，影响了分选效果。②X射线透射。在X射线传播的过程中，受到原子的阻挡，密度大的X射线损失大，从而可依据接收的X射线强度作出分选。不过，X射线的损失不仅受密度的影响，也受尺寸的影响，因此必须尽可能减小尺寸差异。③X射线荧光。X射线荧光就是被分析样品在X射线照射下发出的X射线，它包含了被分析样品化学组成的信息。不同元素具有波长不同的特征X射线谱，而各谱线的荧光强度又与元素的浓度呈一定关系，测定待测元素特征X射线谱线的波长和强度就可以进行定性和定量分析。