分选机原理涡电流分选(Eddy current separation,ECS)是利用物质电导率不同的一种分选技术,其分选原理基于两个重要的物理现象:一个随时间而变的交变磁场总是伴生一个交变的电场(电磁感应定律);载流导体产生磁场(毕奥-萨伐尔定律)。在此介绍的涡电流分离原理如图1所示。感生电流环其永久磁石镶成的磁石转筒高速旋转,产生一个交变磁场,当具有导电性能的金属通过磁场时,将在金属内产生涡电流。永磁磁选机涡电流本身产生交变磁场,并与磁石转筒产生的磁场方向相反,即对金属产生排斥力(洛仑兹力),使金属从料流中分离出来,达到分选的目的。
偏心式磁体转筒系统
德国Steinert公司制造的涡电流分选设备所用磁体转筒属于偏心式磁体转筒系统,偏心式磁体转筒系统的优点避免了传统同心式磁体转筒旋转时,铁质粒子渗进皮带和磁体转筒间而无法排出,造成跳动摩擦生热破坏皮带和轮毂。偏心式磁体系统可根据物料不同而调整磁极的中心位置,使有色金属能以最适宜的角度跳离,获得最佳的分选效果。涡电流分选应用涡电流分选设备特别适用于高电导率低密度物质与低电导率高密度物质及导体与非导体之间的分离,因设备装有永久磁体,在分选之前原料须磁选除铁,避免铁磁性物质因涡电流而产生高热损害设备。
工业固体废弃物的处理
许多工业废弃物都可用涡流分选方法处理,应用涡电流分选处理废弃汽车,在发达国家是非常普遍。对废弃汽车的处理主要是回收其中的废钢铁(约占总重量的80%)。废钢铁的价值取决于其纯度,若含有铝、铜、锌等都将严重影响其价值,故在熔炼前需将这些成分除去。一般的处理流程如下:先将废车切碎至一定大小,经分级分出其中的纤维、塑料等轻质体,再经传统磁选即可获得高纯度的废钢铁。非磁性部分经二段重介质分选,第一段分出其中的重塑料、橡胶等,第二段分离铝与重金属。混杂于铝中的砂石、玻璃,其比重与铝相近,可通过涡流分选方法分离。图4为废汽车资源化处理流程简图。其他工业废弃物如废弃的电子元器件中的有色金属的回收,煤灰渣中有色金属的回收,铝冶炼废渣中铝的回收等等,都可用涡流分选来实现。
