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废弃印刷线路板作为电子垃圾的重要组成部分,其中含有的金属品味比普通矿藏高几十倍甚至上百倍,而如果处理不善直接丢弃,其中的有毒有害物质将会对环境造成严重污染。传统的回收方法如火法冶金与湿法冶金,其主要目标是回收线路板中的金属尤其是贵金属,对其它的材料回收不够重视,且二次污染比较严重,不能满足越来越高的环保要求。本文在“十一五”国家科技支撑计划项目支持下,结合气固两相及多相流相关理论,提出旋风分选工艺,采用旋转气流分选技术对线路板粉碎料中的金属及非金属材料进行分选富集。论文的主要研究工作体现在以下几个方面:(1)对线路板回收提出旋转气流分选工艺,利用空气动力学、流体力学的相关理论原理建立了合理的旋流气固两相单颗粒运动模型,研究分析了单颗粒在旋转气流场中的受力及运动特性。系统中的平衡颗粒,绕分选器轴线作圆周运动而不会发生分选富集,非平衡颗粒的分选富集状态,取决于其轴向运动特征时间(τz)与径向运动特征时间(τr)的相对关系。(2)基于旋流气固两相流的复杂运动特性,结合线路板颗粒分选过程的特点,同时考虑颗粒间相互作用以及颗粒对流场的作用,忽略传热效应(线路板颗粒分选过程的特点决定的),建立可描述分选过程的气固多相流的时均方程,采用K-ε/RNG模型使时均方程封闭。提出旋风分选效率的概念,并列出分选效率计算式。(3)通过实验对影响旋风分选器分选效率的主要因素进行研究,实验结果与数值计算结果的指导性结论很好的吻合,分选效率的实验值与数值计算值也很好的吻合,证明了数值计算模型、分选效率模型是正确、合理的。并且相关工业设备在“天津和昌环保技术有限公司”投入生产运行,效果显著。(4)建立了旋风分选回收工艺模型,对模型的输入影响因素进行研究和分析,确定了颗粒粒径和叶轮转速为工艺模型主要影响因素,吸风量和进料速度的影响较小。再利用中心复合实验研究线路板旋风分选回收工艺的优化问题,研究结果表明:当颗粒粒径为0.179mm、叶轮转速为193.5r/min时,旋风回收工艺的综合效应最佳。同时回归方程的理论计算值与等高线图得出的最佳粒径范围及转速范围相符,与实验结果也很近似。表明用综合效应对线路板旋风分选回收工艺的评价是正确的。