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第１章绪论1.概念解释:固体废物:是指在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中的气态的物品、物质，以及法律、法规规定纳入固体废物管理的物质.固体废物处理 :将固体废物转化为便于运输、贮存、利用或最终处置的过程.固体废物处置 :将已无回收价值或确定不能再利用的固体废物长期置于符合环境保护规定要求的场所或设施而不再取回，从而与生物圈相隔离的技术措施.城市生活垃圾：指城市日常生活中或者为城市日常生活提供服务的活动中所产生的固体废物,以及法律、行政法规视作城市生活垃圾的固体废物。
危险废物 :列入国家危险废物名录或者根据国家规定的危险废物１鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的废物。
主要特征有：毒性、腐蚀性、传染性、反应性、易燃易爆性。
资源化：指采取各种管理和技术措施,从固体废物中回收具有使用价值的物质和能源，作为新的原料或者能源投入使用。
无害化:指通过适当的技术对废物进行处理，使其不对环境产生污染，不致对人体健康产生影响。
减量化:指通过实施适当的技术减少固体废物的容积.其中，前者的实施主要在于清洁生产技术的开发与应用，从生产源头控制固体废物的产生；后者则包括分选、压缩、焚烧等方法，对固体废物进行处理和利用，从而达到减少固体废物容量的目的。
巴塞尔公约 :正式名称为《控制危险废料越境转移及其处置巴塞尔公约》，1989年3月22日在联合国环境规划署于瑞士巴塞尔召开的世界环境保护会议上通过，1992年5月正式生效。
由序言、29项条款和6个附件组成,旨在遏止越境转移危险废料，特别是向发展中国家出口和转移危险废料.２2.略述固体废物分类方法。
按照《固体法》中的相关划定，通常将固体废物分为以下三大类。
①工业固体废物：指来自各工业生产部门的生产和加工过程及流通中所产生的废渣、粉尘、污泥、废屑等。
②城市生活垃圾：也称城市固体废物，主要指城市日常生活中或者为城市日常生活提供服务的活动中所产生的固体废物，以及法律、行政法规视作城市生活垃圾的固体废物.③危险废物：指列入国家危险废物名录，或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法所认定的具有危险特性的废物。
03讲义固体废物的破碎与细磨第三学习单元第三学习单元（6 课时）：固体废物的破碎和细磨3.1 固体废物的破碎，破碎、机械强度、机械能破碎⽅法3.2 固体废物的细磨，细磨的原理与⽅法、细磨设备3.3 固体废物的低温破碎本学习单元的重点和难点：固体废物的破碎⽅法及设备固体废物低温破碎的原理及⽅法3.1固体废物的破碎3.1.1导⾔1、为什么要学习本单元？让⼤家了解破碎的定义与⽬的、固体废物的机械强度的概念和破碎⽅法、破碎⽅法的选择、破碎产物的特性表⽰法、细磨原理和⽅法。
2、本单元学习内容破碎的定义、⽬的，机械强度的概念、机械能破碎⽅法、破碎⽅法的选择，破碎⽐、破碎段、破碎流程、破碎产物的特性表⽰法，破碎机械、细磨的概念、原理和⽅法，低温破碎、湿式破碎。
3、学习⽬标掌握破碎的定义与机械强度的概念，了解破碎机的类型和特点；掌握固体废物破碎的基础理论；了解固体废物破碎的基本⽅法。
3.1.2破碎的基础理论1、破碎的定义通过外⼒克服固废破坏物体点间内聚⼒使⼤块分裂为⼩块即破碎，进⼀步分裂为细粉即磨碎。
2、破碎的⽬的和意义有利于三化处理。
固体废物经破碎之后，尺⼨减⼩，粒度均匀，有助于固体废物的焚烧、堆肥和资源化利⽤处理；固体废物经破碎之后，体积减⼩，容重和密实性增加，便于运输、压缩、贮存和⾼密度填埋及⼟地还原利⽤等；固体废物经破碎之后，有助于不同组分单体分选与回收利⽤。
3、固体废物的机械强度和破碎⽅法（1）机械强度的概念固体废物的机械强度是指固体废物抗破碎的阻⼒。
通常⽤静载下测定的抗压强度、抗拉强度、抗剪强度和抗弯强度来表⽰。
抗压强度>抗剪强度>抗弯强度>抗拉强度。
抗压强度>250MPa坚硬固体废物；40-250MPa中硬固体废物；<40MPa软固体废物。
（2）固体废物的机械强度机械强度的表征-莫式硬度在实际⼯程中，鉴于固体废物的硬度在⼀定程度上反映被破碎的难易程度，因⽽可以⽤废物的硬度表⽰其可碎性。
第二节固体废物的破碎一、破碎的日的利用外力克服固体废物质点间的内聚力而使大块固体废物分裂成小块的过程称为破碎；使小块固体废物颗粒分裂成细粉的过程称为磨碎。
破碎是所有固体废物处理方法的必不可少的预处理工艺，是后续处理与处置必须经过的过程。
二、影响破碎效果的因素影响破碎过程的因素是物料机械强度及破碎力。
物料的机械强度是物料一系列力学性质所决定的综合指标，力学性质主要有硬度、解理、韧性及物料的结构缺陷等。
(一)硬度硬度是指物料抵抗外界机械力侵入的性质。
硬度愈高，抵抗外界机械力侵入的能力愈大，破碎寸愈困难：硬度反映了物料的坚固性。
对于坚固性指标的测定，一种是从能耗观点出发。
如F．C．邦德功指数就足以能耗来测定物料坚固性；另一种是从力的强度出发，如岩矿硬度的测定。
国外多川F．(：。
邦德功指数反映物料的坚固性，这种办法比较可靠，只要测出各种物料的功指数大小就能判明各种物料的坚固性。
我国通常用莫氏硬度及普氏硬度系数．厂表示物料的坚固性。
莫氏硬度是相对硬度，选取10种标准矿物作硬度等级，这10种矿物及硬度等级分别是：滑石(1)石膏(2)方解石(3)萤石(4)磷灰石(5)长石(6)石英(7)黄玉(8)刚玉(9)金刚石(10)这种办法比较粗略，而且各个硬度等级之间有的差距小，有的差距大。
普氏硬度系数．厂与物料的抗压极限强度o·+密切相关。
真9·j}／二——-100(3—11)当存在几种物料时，用上述方法测出的数值大小顺序也就反映它们破碎的难易顺序。
(二)韧性物料受压轧、切割、锤击、拉伸、弯曲等外力作用时所表现出的抵抗性能叫韧性，包括脆性，柔性、延展性，挠性、弹性等力学性质。
一般说来，自然界的物料多数都具有脆性，但有的较大，有的较小。
脆性大的物料在破磨中容易被粉碎，易过磨、过粉碎。
脆性小的不容易被粉碎，破磨中不容易过磨、过粉碎。
延展性多为一些自然金属矿物所具有，它们在破磨中容易被打成薄片而不易磨成细粒。
第三学习单元第三学习单元（6 课时）：固体废物的破碎和细磨3.1 固体废物的破碎，破碎、机械强度、机械能破碎方法3.2 固体废物的细磨，细磨的原理与方法、细磨设备3.3 固体废物的低温破碎本学习单元的重点和难点：固体废物的破碎方法及设备固体废物低温破碎的原理及方法3.1固体废物的破碎3.1.1导言1、为什么要学习本单元？让大家了解破碎的定义与目的、固体废物的机械强度的概念和破碎方法、破碎方法的选择、破碎产物的特性表示法、细磨原理和方法。
2、本单元学习内容破碎的定义、目的，机械强度的概念、机械能破碎方法、破碎方法的选择，破碎比、破碎段、破碎流程、破碎产物的特性表示法，破碎机械、细磨的概念、原理和方法，低温破碎、湿式破碎。
3、学习目标掌握破碎的定义与机械强度的概念，了解破碎机的类型和特点；掌握固体废物破碎的基础理论；了解固体废物破碎的基本方法。
3.1.2破碎的基础理论1、破碎的定义通过外力克服固废破坏物体点间内聚力使大块分裂为小块即破碎，进一步分裂为细粉即磨碎。
2、破碎的目的和意义有利于三化处理。
固体废物经破碎之后，尺寸减小，粒度均匀，有助于固体废物的焚烧、堆肥和资源化利用处理；固体废物经破碎之后，体积减小，容重和密实性增加，便于运输、压缩、贮存和高密度填埋及土地还原利用等；固体废物经破碎之后，有助于不同组分单体分选与回收利用。
3、固体废物的机械强度和破碎方法（1）机械强度的概念固体废物的机械强度是指固体废物抗破碎的阻力。
通常用静载下测定的抗压强度、抗拉强度、抗剪强度和抗弯强度来表示。
抗压强度>抗剪强度>抗弯强度>抗拉强度。
抗压强度>250MPa坚硬固体废物；40-250MPa中硬固体废物；<40MPa软固体废物。
（2）固体废物的机械强度机械强度的表征-莫式硬度在实际工程中，鉴于固体废物的硬度在一定程度上反映被破碎的难易程度，因而可以用废物的硬度表示其可碎性。
矿物的硬度可按莫式硬度分为十级，其硬度从小到大排列如下：滑膏、石膏、方解石、萤石、灰石、长石、石英、黄玉石、刚玉、金刚石。
各种固体废物的硬度可通过与这些矿物相比较来确定。
4、机械能破碎方法5、破碎方法的选择选择破碎方法时，需视固体废物的机械强度，特别是废物的硬度而定；坚硬物挤压破碎和冲击破碎十分有效；脆性废物劈碎、冲击破碎为宜；一般破碎机都是由两种或两种以上的破碎方法联合作用对固体废物进行破碎的，例如压碎和折断、冲击破碎和磨碎等。
破碎比、破碎段与破碎流程（1）破碎比：指破碎过程中原废物粒度与破碎产物粒度比值，即废物粒度在破碎过程中减少的倍数与破碎机能量消耗和处理能力有关。
计算方法：有两种表示方法。
（1）用废物破碎前的最大粒度（D max ）与破碎后的最大粒度（d max ）的比值来确定破碎比（i ）。
m ax m axd D i =该法确定的破碎比称为极限破碎比，在工程设计中常被采用。
根据最大物料直径来选择破碎机给料口的宽度。
（2）用废物破碎前的平均粒度（D cp ）与破碎后的平均粒度（d cp ）的比值来确定破碎比（i ）。
cp cpd D i =该法确定的破碎比称为真实破碎比，能较真实的反映破碎程度，在科研和理论研究中常被采用。
（2）破碎段固体废物每经过一次破碎机或磨碎机称为一个破碎段。
若要求破碎比不大，一段破碎即 可满足。
但对固体废物的分选，例如，浮选、磁选、电选等工艺来说，如要求的入选粒度很细，破碎比很大，需要几台破碎机串联，或根据需要把破碎机和磨碎机依次串联。
对固体废物进行多次(段)破碎，其总破碎比等于各段破碎比(i 1，i2，……，in)的乘积。
破碎段数是决定破碎工艺流程的基本指标，它主要决定破碎废物的原始粒度和最终粒度。
破碎段数越多，破碎流程就越复杂，工程投资相应增加。
（3）破碎流程根据固体废物的性质、粒度大小，要求的破碎比和破碎机的类型，每段破碎流程可以有不同的组合方式。
单纯破碎工艺：简单、操控方便、占地少等优点，但只适用于对破碎产品粒度要求不高的场合；带预筛分破碎工艺：相对减少了进入破碎机的总给料量，有利于节能；带检查筛分破碎工艺：可获得全部符合粒度要求的产品；带预筛分和检查筛分破碎工艺。
6、破碎产物的特性表示法粒径：固体废物颗粒大小通常经粒径（particle size）表示，用筛网孔径来衡量，又称粒度。
粒径大小表示方法：筛孔直径或筛网数目，其中筛目是lin（≈25.4mm）长度上的筛孔数，简称为“目”。
粒度分布表示法：有累积曲线法和频度曲线法两种。
累积曲线法（Accumulative curve）：是以比某一粒径大或小的颗粒量占总颗粒量的百分率（R）对应于该粒径所作的曲线，是一条连续曲线。
频度曲线(Frequency curve)：是以某一粒径范围内的颗粒量（△W）占颗粒总量（W）的百分率与粒径间隔（△D）的比值对应于各自粒径范围所得到的曲线，为不连续的直方图。
7、破碎机械鄂式破碎机锤式破碎机冲击式破碎机剪切式破碎机辊式破碎机粉磨3.2 固体废物的细磨3.2.1 细磨的原理和方法（1）细磨的概念细磨是固体废物破碎过程的后续，在固体废物处理与资源化中得到广泛的应用。
（2）细磨的目的、原理与方法通常细磨有三个目的：对废物进行最后一段粉碎，其中各种成分单体分离，为下一步分选创造条件；对多种废料原料进行粉磨，同时起到把它们混合均匀的作用；制造废物粉末，增加物料比表面积，加速物料化学反应的速率。
因此，它既是固体废物分选前的准备工序，也是固体废物资源化利用的重要组成部分。
例如：用煤矸石生产水泥、砖瓦、矸石棉、化肥和提取化工原料等，用钢渣生产水泥、砖瓦、化肥、溶剂以及对垃圾堆肥深加工等过程都离不开细磨工序。
3.2.2 细磨设备细磨机对垃圾的破碎程度远远超过破碎过程。
细磨程序通常在内装有磨矿介质的磨机中进行。
在工业上应用的细磨设备类型很多。
如：1、球磨机圆筒形球磨机在细磨中应用最为广泛。
它由圆柱形筒体、筒体两端端盖、中空轴颈、端盖轴承和传动大齿轮等主要部件组成。
在筒体内装有钢球和被磨物料，其装入量为筒体有效容积的25%～50%。
筒体内壁设有衬板，它同时启到防止筒体磨损和提升钢球的作用。
筒体两端的中空轴颈有两个作用：一是起到支撑的作用，使球磨机全部重量经中空轴颈传给轴承和机座；二是起给料和排料的漏斗作用。
2、棒磨机棒磨机以钢棒作为细磨介质。
为了防止筒体旋转时钢棒歪斜而产生乱棒现象，棒磨机的锥形端盖敷上衬板后内表面是平直的。
钢棒长度一般比筒体长度短20～50mm。
棒磨机的钢棒是通过“线接触”产生的压碎和研磨作用来粉碎固废，因此具有选择性的破碎作用，更减少了固体废物的过粉碎。
其产品粒度均匀，钢棒消耗量低，它一般用于第一段的粗磨。
在钨、锡或其他的稀有金属矿的重选厂或磁选厂从尾矿中回收其金属时，为了防止固废中的金属过粉碎，常采用棒磨机。
3、砾磨机砾磨机是一种用砾石或卵石作为细磨介质的细磨设备，是古老的细磨设备之一。
由于细磨机的生产率和细磨介质的密度成正比，因此砾磨机的筒体尺寸要比相同生产率的球磨机大。
同时，其衬板一般要求能够夹住细磨介质形成“自衬”，以减少衬板磨损，加强提升物料的能力和固体废物间的粉碎作用。
因此，采用网状衬板和梯形衬板或者两者的组合。
使用砾磨机时，转速一般比球磨机高，常为临介转速的85%～90%，料浆浓度一般比球磨机低5%～10%。
砾磨机的单位处理能耗小、生产费用低、节省金属材料、能避免金属对物料的污染等特点，适用于对产品有某些特殊要求的场合。
4、自磨机若以自身废物作为介质，就被称为自磨机，自磨机中再加入适量的钢球，就构成了所谓的半自磨机。
自磨机又称为无介质磨机，分为干磨和湿磨两种。
干式自磨机的物料粒度一般为300～400mm，一次磨细到0.1mm以下，粉碎比可达3000～4000，比球磨机等有介质磨机大数十倍。
5、细磨的程序细磨的程序以湿式细磨为主，但对于缺水地区和某些忌水工艺过程，如水泥厂生产过程、干法选矿过程则采用干式细磨。
3.3 固体废物的低温破碎与湿式破碎3.3.1低温破碎1、低温破碎的概念对于在常温下难以破碎的固体废物，可以利用其低温变脆的性能而有效的破碎，也可以利用不同的物质脆化温度的差异进行选择性的破碎，即所谓低温破碎技术。
2、低温破碎的特点低温破碎装置噪声大、振动强、产生粉尘多，此外还具有爆炸性、污染环境以及过量消耗动力等缺点。
在选用不同类型的机械设备时，需要根据实际情况，通过多种方案是比较尽量减少弊病，满足处理的要求。
3、低温破碎的应用一些特殊的固体废物如汽车轮胎、包覆电线等在常温下很难被破碎，但是它们有个共同是特性，就是在低温时很容易变脆，如果利用这个特性提供低温环境，就可以有效地对其进行选择性破碎。
4、低温破碎的优缺点低温破碎通常需要配置制冷系统，液氮作为制冷剂，液氮具有制冷温度低、无毒、无爆炸危险等优点。
然而，由于制备液氮需耗用大量能源，且需要量较大，造成费用昂贵。
3.3.2 其它破碎技术湿式破碎湿式破碎是为了回收城市垃圾中的大量的纸类为目的而发展起来的，是基于纸类在水力作用下发生浆化，因而可将废物处理与制浆造纸结合起来。
3.4本学习周内容小结3.5 思考题1. 机械强度2. 破碎比3. 细磨4. 低温破碎5. 湿式破碎6. 破碎处理的目的和意义。
