CN104355573A - 粉煤灰综合利用工艺方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种粉煤灰综合利用工艺方法，它是首先选出价值高的磁珠和漂珠，然后把选出磁珠和漂珠之后的粉煤灰浆液置于预胶化反应釜内，添加石灰乳和少量NaOH，在压力为0.4～0.6Mpa，温度为110～130℃的条件下，预胶化成以雪硅钙石为主的预胶化料浆，将其过滤干燥可制得无机化工填料；把预胶化料浆进行二次凝胶化反应，继续添加石灰乳，在压力为2～3Mpa，温度为220～280℃的条件下化生成含有大量纤维状硬硅钙石晶体的二次凝胶化浆料，将其装入模具在压机下脱水并成型制得轻质硅酸钙板产品。该工艺方法操作简单，成本低，无污染，综合经济效益高。

Description

粉煤灰综合利用工艺方法
技术领域
本发明涉及粉煤灰资源化利用技术领域，尤其是一种粉煤灰综合利用工艺方法。
背景技术
近年来，我国能源工业稳步发展，发电能力年增长率为7.3％，电力工业的迅速发展，带来了粉煤灰排放量的急剧增加，燃煤热电厂每年所排放的粉煤灰总量逐年增加，至2010年我国粉煤灰排放量就达到了2亿吨左右，给我国的国民经济建设及生态环境造成巨大的压力。另一方面，我国又是一个人均占有资源储量有限的国家，粉煤灰的综合利用，变废为宝、变害为利，已成为我国经济建设中一项重要的技术经济政策，是解决我国电力生产环境污染，资源缺乏之间矛盾的重要手段，也是电力生产所面临解决的任务之一。
目前，粉煤灰主要用来生产粉煤灰水泥、粉煤灰砖、粉煤灰硅酸盐砌块、粉煤灰加气混凝土等；对于粉煤灰精细化综合利用研究还处于起步阶段。
发明内容
本发明的目的在于提供一种粉煤灰综合利用工艺方法，该工艺方法操作简单，成本低，无污染，综合经济效益高。
本发明的技术方案是：一种粉煤灰综合利用工艺方法，它包括如下步骤：
1)把粉煤灰与水按1∶3～4的比例混合搅拌成粉煤灰浆液，将粉煤灰浆液用湿法磁选机进行磁选得到磁性颗粒料浆和脱磁粉煤灰浆液，磁性颗粒料浆经过过滤和干燥得到磁珠产品；
2)把脱磁粉煤灰浆液送入气浮池内，在气浮池底部高压空气的搅动下，密度小于1g/m3的漂珠充分暴露出来并浮于水面上，用机械筛网捕捞漂珠，将捕捞的漂珠经过过滤和干燥得到漂珠产品；
3)把捕捞出漂珠之后的粉煤灰浆液置于预胶化反应釜内，添加石灰乳和少量NaOH，使原材料料浆中钙硅克分子比控制在0.79～0.84∶1范围内，NaOH的加入量为浆液中固形物重量的0.1～1.0％，在压力为0.4～0.6Mpa，温度为110～130℃的条件下搅拌混合0.5～1小时，混合均匀的原料预胶化成以雪硅钙石为主的预胶化料浆。
4)把预胶化料浆置于二次凝胶化反应釜内，添加石灰乳调整硅钙比例，使原材料料浆中钙硅克分子比控制在0.90～1.1∶1范围内，在压力为2～3Mpa，温度为220～280℃的条件下搅拌混合0.5～1小时，混合均匀的原料二次凝胶化生成含有大量纤维状硬硅钙石晶体的二次凝胶化浆料。
5)把二次凝胶化浆料装入模具在压机下脱水并成型，成型的料块烘干制得轻质硅酸钙板产品。
作为本发明另一种技术方案，把部分或全部预胶化料浆经气流干燥后制得无机化工填料。
进一步，所述的磁选分两步进行，粉煤灰浆液经管道送入一次磁选机内进行一次粗选，粗选出铁含量较高的料浆经管道输送入二次磁选机进行精选，经过两次磁选之后得到磁性颗粒料浆和脱磁粉煤灰浆液，磁性颗粒料浆经过过滤和干燥得到磁珠产品；
本发明的优点为：
1)本发明充分利用了粉煤灰资源，使得占用土地排放并且污染环境的粉煤灰变废为宝，首先将价值较高的磁珠和漂珠选出，余下的沉珠作为硅源材料制作轻质硅酸钙板和/或无机化工填料，经济效益和社会效益十分显著。
2)本发明选出的磁珠产品氧化铁含量约为50％，是优质的炼铁原料，另外，它还可作为选煤的新型加重质，而且具有耐氧化、耐磨稳定性好等优点。
3)本发明选出的漂珠产品由于其具有质轻，隔热，隔音，耐高温，耐磨等特征，其价值较高，不仅可以用作无机化工填料，还可以作为一种载体，作为基质制作各种功能材料。
4)本发明制得的轻质硅酸钙板，以选出磁珠和漂珠之后的粉煤灰代替了石英粉和硅藻土等硅质材料，一方面降低了原材料成本，另一方面由于粉煤灰含有大量空心微珠的特点，降低了产品密度，其表观密度在0.20g/m3～0.30g/m3之间，故称之为轻质硅酸钙板。采用了二次凝胶化合成工艺，通过预胶化诱导生成大量雪硅钙石晶种，二次胶化生成大量纤维状硬硅钙石晶体，使产品获得优良性能。
5)本发明制得的无机化工填料为雪硅钙型硅酸钙(5CaO·6SiO2·5H2O)，为一种新型无机中性填料，对各类树脂浸润性好，易掺和，能增大导热系数，提高硬度，改变胶粘性能，增进阻燃性能。主要用于硅橡胶、涂料、油漆、耐火材料及其它化工等需要超细填料和行业制造的产品。
6)本发明工艺简单，操作方便，产率高，绿色环保，劳动强度小，效率高，利于大规模工业化。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步详细描述：
实施例1：一种粉煤灰综合利用工艺方法，它包括如下步骤：
1)把粉煤灰与水按1∶3.3的比例混合搅拌成粉煤灰浆液，粉煤灰浆液经管道送入一次磁选机内进行一次粗选，粗选出铁含量较高的料浆经管道输送入二次磁选机进行精选，经过两次磁选之后得到磁性颗粒料浆和脱磁粉煤灰浆液，磁性颗粒料浆经过过滤和干燥得到磁珠产品；
2)把脱磁粉煤灰浆液送入气浮池内，在气浮池底部高压空气的搅动下，密度小于1g/m3的漂珠充分暴露出来并浮于水面上，用机械筛网捕捞漂珠，将捕捞的漂珠经过过滤和干燥得到漂珠产品；
3)把捕捞出漂珠之后的粉煤灰浆液置于预胶化反应釜内，添加石灰乳和少量NaOH，使原材料料浆中钙硅克分子比为0.82∶1，NaOH的加入量为浆液中固形物重量的0.5％，在压力为0.5Mpa，温度为120℃的条件下搅拌混合0.8小时，混合均匀的原料预胶化成以雪硅钙石为主的预胶化料浆。
4)把预胶化料浆置于二次凝胶化反应釜内，添加石灰乳调整硅钙比例，使原材料料浆中钙硅克分子比为1∶1，在压力为2.5Mpa，温度为260℃的条件下搅拌混合0.8小时，混合均匀的原料二次凝胶化生成含有大量纤维状硬硅钙石晶体的二次凝胶化浆料。
5)把二次凝胶化浆料装入模具在压机下脱水并成型，成型的料块烘干制得轻质硅酸钙板产品。
实施例2：一种粉煤灰综合利用工艺方法，它包括如下步骤：
1)把粉煤灰与水按1∶3的比例混合搅拌成粉煤灰浆液，粉煤灰浆液经管道送入一次磁选机内进行一次粗选，粗选出铁含量较高的料浆经管道输送入二次磁选机进行精选，经过两次磁选之后得到磁性颗粒料浆和脱磁粉煤灰浆液，磁性颗粒料浆经过过滤和干燥得到磁珠产品；
2)把脱磁粉煤灰浆液送入气浮池内，在气浮池底部高压空气的搅动下，密度小于1g/m3的漂珠充分暴露出来并浮于水面上，用机械筛网捕捞漂珠，将捕捞的漂珠经过过滤和干燥得到漂珠产品；
3)把捕捞出漂珠之后的粉煤灰浆液置于预胶化反应釜内，添加石灰乳和少量NaOH，使原材料料浆中钙硅克分子比为0.79∶1，NaOH的加入量为浆液中固形物重量的0.8％，在压力为0.6Mpa，温度为130℃的条件下搅拌混合0.6小时，混合均匀的原料预胶化成以雪硅钙石为主的预胶化料浆。
4)把预胶化料浆置于二次凝胶化反应釜内，添加石灰乳调整硅钙比例，使原材料料浆中钙硅克分子比为0.9∶1，在压力为2Mpa，温度为230℃的条件下搅拌混合0.7小时，混合均匀的原料二次凝胶化生成含有大量纤维状硬硅钙石晶体的二次凝胶化浆料。
5)把二次凝胶化浆料装入模具在压机下脱水并成型，成型的料块烘干制得轻质硅酸钙板产品。
实施例3：一种粉煤灰综合利用工艺方法，它包括如下步骤：
1)把粉煤灰与水按1∶4的比例混合搅拌成粉煤灰浆液，粉煤灰浆液经管道送入一次磁选机内进行一次粗选，粗选出铁含量较高的料浆经管道输送入二次磁选机进行精选，经过两次磁选之后得到磁性颗粒料浆和脱磁粉煤灰浆液，磁性颗粒料浆经过过滤和干燥得到磁珠产品；
2)把脱磁粉煤灰浆液送入气浮池内，在气浮池底部高压空气的搅动下，密度小于1g/m3的漂珠充分暴露出来并浮于水面上，用机械筛网捕捞漂珠，将捕捞的漂珠经过过滤和干燥得到漂珠产品；
3)把捕捞出漂珠之后的粉煤灰浆液置于预胶化反应釜内，添加石灰乳和少量NaOH，使原材料料浆中钙硅克分子比为0.84∶1，NaOH的加入量为浆液中固形物重量的0.3％，在压力为0.4Mpa，温度为110℃的条件下搅拌混合0.7小时，混合均匀的原料预胶化成以雪硅钙石为主的预胶化料浆。
4)把1/3重量的预胶化料浆经气流干燥后制得无机化工填料。
5)把2/3重量的预胶化料浆置于二次凝胶化反应釜内，添加石灰乳调整硅钙比例，使原材料料浆中钙硅克分子比为1.1∶1，在压力为3Mpa，温度为280℃的条件下搅拌混合0.6小时，混合均匀的原料二次凝胶化生成含有大量纤维状硬硅钙石晶体的二次凝胶化浆料。
6)把二次凝胶化浆料装入模具在压机下脱水并成型，成型的料块烘干制得轻质硅酸钙板产品。

Claims (3)

1.一种粉煤灰综合利用工艺方法，它包括如下步骤： 
1)把粉煤灰与水按1∶3～4的比例混合搅拌成粉煤灰浆液，将粉煤灰浆液用湿法磁选机进行磁选得到磁性颗粒料浆和脱磁粉煤灰浆液，磁性颗粒料浆经过过滤和干燥得到磁珠产品； 
2)把脱磁粉煤灰浆液送入气浮池内，在气浮池底部高压空气的搅动下，密度小于1g/m3的漂珠充分暴露出来并浮于水面上，用机械筛网捕捞漂珠，将捕捞的漂珠经过过滤和干燥得到漂珠产品； 
3)把捕捞出漂珠之后的粉煤灰浆液置于预胶化反应釜内，添加石灰乳和少量NaOH，使原材料料浆中钙硅克分子比控制在0.79～0.84∶1范围内，NaOH的加入量为浆液中固形物重量的0.1～1.0％，在压力为0.4～0.6Mpa，温度为110～130℃的条件下搅拌混合0.5～1小时，混合均匀的原料预胶化成以雪硅钙石为主的预胶化料浆。 
4)把预胶化料浆置于二次凝胶化反应釜内，添加石灰乳调整硅钙比例，使原材料料浆中钙硅克分子比控制在0.90～1.1∶1范围内，在压力为2～3Mpa，温度为220～280℃的条件下搅拌混合0.5～1小时，混合均匀的原料二次凝胶化生成含有大量纤维状硬硅钙石晶体的二次凝胶化浆料。 
5)把二次凝胶化浆料装入模具在压机下脱水并成型，成型的料块烘干制得轻质硅酸钙板产品。 
2.根据权利要求1所述的粉煤灰综合利用工艺方法，其特征在于：把部分或全部预胶化料浆经气流干燥后制得无机化工填料。 
3.根据权利要求1或2所述的粉煤灰综合利用工艺方法，其特征在于：所述的磁选分两步进行，粉煤灰浆液经管道送入一次磁选机内进行一次粗选，粗 选出铁含量较高的料浆经管道输送入二次磁选机进行精选，经过两次磁选之后得到磁性颗粒料浆和脱磁粉煤灰浆液，磁性颗粒料浆经过过滤和干燥得到磁珠产品。 
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