電力分選簡稱電選，是利用生活垃圾中各種組分在高壓電場中電性的差異而實現分選的一種方法。一般物質大致可分為電的良導體、半導體和非導體，它們在高壓電場中有著不同的運動軌跡，加上機械力的共同作用，即可將它們互相分開。電場分選對於塑膠、橡膠、纖維、廢紙、合成皮革、樹脂等與某些物料的分離；各種導體、半導體和絕緣體的分離等都十分簡便有效。
基本介紹
- 中文名：電力分選
- 外文名：electrostatic separation
- 簡稱：電選
- 定義：利用電性差異實現分選的方法
- 作用：對於塑膠、橡膠等進行分離
- 電選機種類：靜電分選機和複合電場分選機
分類及原理,電選設備,
分類及原理
目前使用的電選機，按電場特徵主要分為靜電分選機和複合電場分選機兩種。
靜電分選機
靜電分選機中廢物的帶電方式為直接傳導帶電。廢物直接與傳導電極接觸，導電性好的廢物將獲得和電極極性相同的電荷而被排斥，導電性差的廢物或非導體與帶電滾筒接觸被極化，在靠近滾筒一端產生相反的束縛電荷被滾筒吸引，從而實現不同電性的廢物分離。
靜電分選機既可以從導體與絕緣體的混合物中分離出導體，也可以對含不同介電常數的絕緣體進行分離。對於導體 (如金屬類)和絕緣體 (如玻璃、磚瓦、塑膠與紙類等)，混合顆粒靜電分選裝置的主要部件是由一個帶負電的絕緣滾筒與靠近滾筒和供料器的一組正電極組成，當固體廢物接近滾筒表面時，由於高壓電場的感應作用，導體顆粒表面發生極化作用而帶正電荷，被滾筒的聚合電場所吸引。而接觸後，由於傳導作用又使之帶負電荷，在庫侖力的作用下又被滾筒排斥，脫離滾筒而下落。絕緣體因不產生上述作用，被滾筒迅速甩落，達到導體與絕緣體的分離。對於不同介電常數的絕緣體，靜電分選是將待分離的混合顆粒懸浮於其介電常數介於兩種絕緣體間的液體中，在懸浮物間建立會聚電場，介電常數高於液體的絕緣體向電場增強的方向移動，低介電常數的絕緣體則向反向移動，達到分離目的。
靜電分選可用於各種塑膠、橡膠和纖維紙、合成皮革和膠捲等物質的分選，如將兩種性能不同的塑膠混合物施以電壓，使一種塑膠荷負電，另一種塑膠荷正點，就可以使兩種性能不同的塑膠得以有效分離。靜電分選可使塑膠類回收率達到99%以上，紙類高達100%。含水率對靜電分選的影響與其他分選方法相反，隨含水率升高而回收率增大。一般電極中心距約0.15垃左右，電壓需用35～50kV。
複合電場分選機
複合電場分選機的電場為電暈-靜電複合電場。目前大多數電選機套用的是電暈-靜電複合電場。電暈電場是不均勻電場，在電場中有兩個電極：電暈電極 (帶負電)和輥筒電極(帶正電)。當兩電極間的電位差達到某一數值時，負極發出大量電子，並在電場中以很高的速度運動。當它們與空氣分子碰撞時，便使空氣分子電離。空氣的負離子飛向正極，形成體電荷。導電性不同的物質進入電場後，都獲得負電荷，但它們在電場中的表現行為不同。導電性好的物質將負電荷迅速傳給正極而不受正極作用。導電性差的物質傳遞電荷速度很慢，而受到正極的吸引作用。利用這一差異分離導電性不同的物質，如電暈電選機。廢物顆粒在電暈電選機中的分離過程如右圖所示。
廢物由給料斗均勻地給入輥筒上，隨著輥筒的旋轉進入電暈電場區。由於電場區空間帶有電荷，導體和非導體顆粒都獲得負電荷，導體顆粒一面荷電，一面又把電荷傳給輥筒 (接地電極)，其放電速度快。因此當廢物顆粒隨輥筒旋轉離開電暈電場區而進入靜電場區時，導體顆粒的剩餘電荷少，而非導體顆粒則因放電較慢，致使剩餘電荷多。導體顆粒進入靜電場後不再繼續獲得負電荷，但仍繼續放電，直至放完全部負電荷，並從輥筒上得到正電荷而被輥筒排斥，在電力、離心力和重力分力的綜合作用下，其運動軌跡偏離輥筒，而在輥筒前方落下。非導體顆粒由於有較多的剩餘負電荷，將與輥筒相吸，被吸附在輥筒下，帶到輥筒後方，被毛刷強制刷下。半導體顆粒的運動軌跡則介於導體與非導體顆粒之間，成為半導體產品落下，從而完成電選分離過程。
電選設備
目前常用的電選機有輥筒式靜電分選機和YD-4型高壓電選機兩種，如右圖所示。
輥筒式靜電分選機的分選過程為：將含有鋁和玻璃的廢物通過電振給料器均勻地給到帶電輥筒上，鋁為良導體，從輥筒電極獲得相同符號的大量電荷，因而被輥筒電極排斥落入鋁收集槽內。玻璃為非導體，與帶電輥筒接觸被極化，在靠近輥筒一端產生相反的束縛電荷，被輥筒吸住，隨輥筒帶至後面被毛刷強制刷落進入玻璃收集槽，從而實現鋁與玻璃的分離。
YD-4型高壓電選機具有較寬的電暈電場區、特殊的下料裝置和防積灰漏電措施，整機密封性能好。採用雙筒並列式，結構合理、緊湊，處理能力大，效率高。可作為粉煤灰專用設備。該機分選過程為:將粉煤灰均勻給到旋轉接地輥筒上，帶入電暈電場後，炭粒由於導電性良好，很快失去電荷，進入靜電場後從輥筒電極獲得相同符號的電荷而被排斥，在離心力、重力及靜電斥力綜合作用下落入集炭槽成為精煤。而灰粒由於導電性較差，能保持電荷，與帶符號相反的輥筒相吸，並牢固地吸附在輥筒上，最後被毛刷強制落入集灰槽，從而實現炭灰分離。粉煤灰經二級電選分離的脫炭灰，其含炭率小於8%，可作為建材原料。精煤含炭率大於50%，可作為型煤原料。
