2. 物料基础与表征方法
涡电流分选的效果，本质上不是由设备单独决定的，而是由“物料本身”与“设备参数”共同决定的。同一台涡电流分选机，处理粒径 5～20 mm、金属已充分解离的破碎电路板料，与非金属包裹严重、金属呈连生体状态的细粒废料，回收率可能相差数十个百分点。因此，在讨论分选参数之前，必须先回答三个问题：金属以什么形态存在？颗粒有多大？金属与脉石是否已经解离？这三个问题构成了物料表征的核心，也是后续分选方案设计与效率评估的基础。
一、金属赋存形态：决定“能不能分”
城市矿产与工业废料中的金属赋存形态，大致可分为四类，它们对涡电流分选的响应差异极大。
- 自由态金属：金属以独立颗粒存在，表面无包裹，如破碎后剥离出的铜粒、铝粒。这类颗粒在旋转磁场中受到的涡流斥力最直接，是涡电流分选最理想的对象。
- 连生体：金属与非金属（塑料、树脂、陶瓷、玻璃）仍粘结在一起，金属部分暴露但未完全解离。其分选行为取决于金属暴露面积与整体密度的折中，往往出现“该分出去的没分出去、不该分出去的带走了”的现象。
- 包裹态：金属被非金属完整包覆，如包胶铜线、树脂封装的引脚。涡电流几乎无法作用于内部金属，这类颗粒会随非金属进入尾料，是金属损失的主要来源之一。
- 表面氧化/镀层态：金属表面存在氧化层或镀层，导电率下降，涡流强度减弱，分选时的偏移距离变小，容易在边缘条件下误判。
因此，赋存形态分析的目标不是简单统计“含铜多少”，而是要给出“自由态、连生体、包裹态各占多少”的分布。工程上常用体视显微镜配合扫描电镜能谱（SEM-EDS）对代表性颗粒逐颗判读，按粒级分别统计各类形态的比例，形成“形态—粒级”分布表。这张表直接决定了后续是否需要补充分级破碎或解离工序。
二、粒度与解离度：决定“分得干不干净”
粒度分析通常采用标准筛分，按 0.5、1、2、5、10、20 mm 等筛孔分级，称重后计算各粒级产率，并绘制粒度分布曲线。对涡电流分选而言，更关键的是目标粒级：粒径过小（如小于 2 mm），颗粒质量小、涡流斥力相对惯性不足，且易受气流干扰；粒径过大（如大于 50 mm），颗粒内部金属与非金属难以充分解离，且分选带宽度受限。多数工业涡电流分选机的有效分选粒级集中在 3～30 mm 区间，具体需结合设备磁极对数与转速确定。
解离度分析则回答“金属是否已经从脉石中剥离出来”。常用方法是单体解离度测定：对某一粒级样品进行颗粒计数，统计目标金属以单体形式存在的颗粒数占含该金属颗粒总数的比例。例如某破碎电路板料在 5～10 mm 粒级中，铜的单体解离度为 78%，意味着仍有 22% 的含铜颗粒以连生体形式存在。解离度不足时，提高分选机转速只能改善已解离颗粒的回收，对连生体无能为力，此时应优先调整破碎工艺（如采用两级破碎、控制破碎比）而非一味调设备。
三、取样与检测流程：保证数据可信
物料表征最容易出问题的地方不是检测仪器，而是取样。城市矿产与工业废料往往高度不均匀，金属富集颗粒与轻质非金属在堆场中呈明显偏析。若只在料堆表层取样，铜含量可能被高估数倍。规范的取样应遵循“多点、分层、按比例缩分”的原则：
- 布点：沿料堆不同高度、不同方位布置取样点，每点取样量相近，混合成原始样品。
- 缩分：采用四分法或格槽缩分器，将原始样品逐级缩分至检测所需量，缩分次数需保证样品代表性。
- 制样：按检测项目分别制备——化学分析样需研磨至规定细度；粒度与解离度样需保持原始颗粒状态，不得破碎。
- 检测：化学分析用 ICP-OES 或 XRF 测定金属品位；粒度用标准筛；解离度用显微镜计数或 MLA（矿物解离分析）自动统计；必要时用 SEM-EDS 确认金属物相。
检测结果应形成“品位—粒级—解离度—赋存形态”四联数据，而不是单一品位数字。只有四者结合，才能判断物料是否适合涡电流分选、应选哪个粒级、是否需要预处理。
四、典型物料案例：从数据到判断
以废电路板破碎料为例（以下为教学示例参数，非实测数据）：取 5～10 mm 粒级样品，经缩分后测得铜品位约 18%，铜单体解离度 78%，赋存形态统计为自由态铜 62%、连生体 26%、包裹态 12%。按上述判断逻辑，解离度未达到 80% 的经验阈值，直接进入涡电流分选会导致约四分之一的铜以连生体或包裹态形式损失在非金属尾料中。合理做法是先对该粒级进行二次破碎（控制出料在 3～8 mm），复测解离度提升至 85% 以上后，再进入涡电流分选，并按 3～8 mm 粒级设定磁极转速与分选带宽度。
再以废铝型材边角料为例：金属以自由态为主，解离度接近 100%，但存在大量薄片状铝屑，粒径分布宽（1～40 mm）。这类物料的表征重点不在解离度，而在粒形与粒度分布——薄片在分选带上易翻转、易被气流带偏，细粒部分则回收困难。此时应通过筛分将物料分为 3～10 mm 与 10～30 mm 两段分别分选，而不是追求单一参数通吃。
可见，物料表征的产出不是一堆检测数字，而是一份能直接指导分选决策的判断依据：品位决定经济性，粒度决定设备适用区间，解离度决定是否需要预处理，赋存形态决定损失风险所在。四者结合，才能把“分选效率低”这一模糊问题，定位到具体的工艺环节。