CN110461486B - 改性飞灰的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的改性飞灰的制造方法的特征在于包括下述工序：原料工序，准备从煤粉燃烧锅炉排出的飞灰原粉作为原料；分级工序，将所述飞灰原粉分级为粗粉和微粉；未燃碳去除工序，通过将所述粗粉在500～1000℃的温度域下加热，去除该粗粉中所含的未燃碳；混合工序，通过将去除未燃碳的所述粗粉与所述微粉混合，得到改性飞灰。

Description

改性飞灰的制造方法

技术领域

本发明涉及一种未燃碳含量降低的改性飞灰的制造方法。

背景技术

燃煤火力发电站产生大量煤灰，也就是煤的燃烧残渣，其大部分处理依赖于水泥领域和土木领域。尤其对水泥领域的依赖大，煤灰整体的65％左右用作水泥熟料生产原料。

另一方面，随着燃煤火力发电厂的新建和运转率增加，预计煤灰产生量将增加，迫切需要扩大水泥熟料生产原料以外的用途。

燃煤火力发电厂的锅炉大致分为煤粉燃烧锅炉(pulverized coal combustionboiler)和流化床锅炉(fluidized bed combustion boiler)这两种，从煤粉燃烧型长期排出飞灰和熟料灰，从流化床型长期排出飞灰。

飞灰经静电除尘器和袋式过滤器等集尘设备回收；另一方面，熟料灰经锅炉的底部回收，虽然两者均以SiO₂(二氧化硅)和Al₂O₃(氧化铝)为主成分，但由于例如飞灰是球状的致密颗粒，而熟料灰是多孔颗粒，因此需要有适合各自的性状的处理技术和有效利用技术。

对于飞灰，从煤粉燃烧锅炉产生的飞灰(以下有时称为PCF煤灰)和从流化床锅炉产生的飞灰(以下有时称为FBF煤灰)之间性状差别很大，例如，FBF煤灰由于脱硫的影响，有时含有CaO(Lime)、无水石膏、氢氧化钙等。

这种飞灰中，对于PCF煤灰，作为水泥熟料生产原料以外的用途，例如有作为水泥混合材料或混凝土混合材料的用途，在这种作为混合材料的用途中，最好未燃碳含量少，还要求粉末度、化学成分等其它性状也满足一定的标准(例如JIS A6201)，且要求批次之间的品质变动小。

另一方面，FBF煤灰由于颗粒形状、成分等特征的差别，物理性质也与PCF煤灰不同，常常不符合上述的作为水泥混合材料或混凝土混合材料的标准，难以在这种用途上有效利用，一般作为水泥熟料生产用原料使用的情况多。

另外，为了在发电厂中稳定地产生具有适合作为水泥混合材料或混凝土混合材料的性状的PCF煤灰，虽说以生成适合该用途的煤灰的方式限定作为燃料的煤和发电厂运转条件进行运转即可，但既然是以发电为目的的设备，其运用中将重点放在作为副产物的飞灰的品质上是不实用的，现实上是困难的。

因此，需要提供一种由随着燃煤火力发电厂的运转而产生的各种性状的飞灰原粉高效地获取可用作水泥混合材料、混凝土混合材料的飞灰的技术。

例如，专利文献1、2提出了一种筛分飞灰使细粒级分成为可用于混合材料等的JIS标准飞灰的技术。

另外、专利文献3、4提出了一种使用回转窑燃烧去除煤灰中的未燃碳的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2001-121084号公报

专利文献2:日本特开昭58-095576号公报

专利文献3:日本特开2008-126117号公报

专利文献4:日本特开平11-060299号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，在专利文献1、2记载的技术中，虽然能够降低飞灰中所含的未燃碳量，但筛分后产生的残渣(粗粉)的处理成为问题。另外，飞灰原粉的未燃碳量不同时，所制造的改性飞灰的未燃碳量也不同，难以保持品质的一致性。

专利文献3、4所述的技术虽然能够有效去除未燃碳，但存在诸如由于使用600～1000℃的热气而需要大量能量的技术问题。

因此，本发明的目的在于由煤粉燃烧锅炉中产生的具有各种性状的飞灰高效地制造未燃碳含量降低的改性飞灰。

本发明的其它目的在于提供一种在未燃碳含量降低的同时该未燃碳含量无偏差地落在固定范围的品质稳定的改性飞灰。

用于解决问题的方案

根据本发明，提供一种改性飞灰的制造方法，其包括：

原料工序，准备从煤粉燃烧锅炉排出的飞灰原粉作为原料；

分级工序，将所述飞灰原粉分级为粗粉和微粉；

未燃碳去除工序，通过将所述粗粉在500～1000℃的温度域下加热，去除该粗粉中所含的未燃碳；

混合工序，通过将去除未燃碳的所述粗粉与所述微粉混合，得到改性飞灰。

在本发明的改性飞灰的制造方法中，可优选采用以下方式。

(1)包括在所述分级工序之前对所述飞灰原粉中所含的未燃碳量进行测定的工序，其中，根据所述飞灰原粉的未燃碳含量，设定所述分级工序中的分级条件。

(2)在所述(1)的方式中，通过筛进行所述分级工序中的分级，并且根据测定的未燃碳含量，如下设定所使用的筛的筛孔来进行所述分级工序中的原粉的分级。

(3)在所述(2)的方式中，通过筛进行所述分级工序中的分级，并且根据测定的未燃碳含量，如下设定所使用的筛的筛孔来进行所述分级工序中的原粉的分级。

(4)包括如下工序：预先将最终得到的所述改性飞灰中所含的未燃碳的基准含量阈值设定在1～4质量％的范围内，并且对由所述分级工序得到的微粉中所含的未燃碳量进行测定，在所述混合工序中，以通过混合该微粉和去除未燃碳的粗粉而得到的所述改性飞灰的未燃碳含量达到所述基准含量阈值的±0.5质量％的范围内的方式，对该微粉与粗粉的混合比例进行调整。

(5)包括在所述分级工序之前对所述飞灰原粉中所含的未燃碳量进行测定的工序，其中，对于所述原粉的未燃碳含量，预先设定6质量％以上的阈值，且预先将最终得到的所述改性飞灰中所含的未燃碳的基准含量阈值设定在1～4质量％的范围内，并且，

对于具有小于所述阈值的未燃碳含量的原粉，进行所述分级工序中的分级，将由该分级工序得到的所述微粉储存于第一料仓，将由该分级工序得到的粗粉导入所述未燃碳去除工序从而去除未燃碳后，储存于第二料仓，

对于具有所述阈值以上的未燃碳含量的原粉，不导入所述分级工序，导入所述未燃碳去除工序从而去除未燃碳，将得到的去除未燃碳的飞灰与所述粗粉同样地储存于所述第二料仓，

在所述混合工序中，以所述改性飞灰的未燃碳含量达到所述基准含量阈值的±0.5质量％的范围内的方式，将所述第一料仓中储存的微粉与所述第二料仓中储存的去除未燃碳的飞灰混合。

(6)在所述(5)的方式中，其包括对所述第一料仓中储存的微粉测定未燃碳量的工序。

发明的效果

本发明方法将飞灰原粉(原料飞灰)分级为微粉和粗粉，对于该粗粉，在500～1000℃的温度域下加热去除未燃碳，并将去除未燃碳的粗粉与微粉再度混合，形成改性飞灰。即，该改性飞灰与原粉相比，是未燃碳含量降低的高品质的飞灰，且要得到这种改性飞灰，并不产生会被废弃的残渣。因此，能够极其高效地得到改性飞灰。

另外，本发明中通过对由分级得到的飞灰微粉与去除未燃碳的飞灰粗粉的混合比例进行调整，能够调整改性飞灰中的未燃碳含量，能够得到未燃碳含量的偏差少的品质稳定的改性飞灰。

此外，本发明中通过将用于去除未燃碳的加热限定在由分级得到的粗粉，能够大幅降低热能量。

由本发明的制造方法得到的改性飞灰是未燃碳含量降低的高品质产品，作为水泥混合材料或混凝土混合材料的适宜性优异。

附图说明

图1是显示本发明的改性飞灰的制造方法的基本流程图。

图2是显示作为原料使用的飞灰原粉的未燃碳量与该飞灰原粉经筛孔90μm或45μm的筛分级后的微粉(筛下的飞灰)的未燃碳量的图表。

图3是显示本发明的改性飞灰的制造方法的一个方式的流程图。

具体实施方式

在本发明中，作为处理对象的飞灰，是由煤粉燃烧锅炉燃烧以煤为主的燃料时产生的煤灰中被集尘设备捕集的飞灰(即，前述的PCF煤灰)。虽然这种锅炉在多数情况下存在于燃煤火力发电厂，但在本发明中并不限于从燃煤火力发电厂排出的飞灰。

飞灰中或多或少都含有未燃碳。由煤粉燃烧锅炉产生的飞灰的未燃碳量一般为1～15重量％。该未燃碳多时，将飞灰作为水泥或混凝土的混合材料使用的情况下会出现问题。即，未燃碳量多时，很可能会出现如下问题:未燃碳浮出于砂浆或混凝土的表面，产生黑色部分。此外，还有可能产生如下问题:化学外加剂等药剂吸附于未燃碳，施工性能下降。

因此，本发明要降低该飞灰中所含的未燃碳量，制造未燃碳含量少、更优选无偏差地具有基本固定的未燃碳含量的改性飞灰。

参见图1的流程图，在本发明中，将上述从煤粉燃烧锅炉排出的飞灰储存于规定的储存设备(料仓)，以该飞灰原粉作为原料，制造未燃碳量降低的改性飞灰。即，本发明的基本工艺中，对飞灰原粉(以下有时简称为原粉)进行分级(分级工序)，将由该分级工序得到的粗粉加热处理至规定温度(未燃碳去除工序)。通过该加热处理，粗粉中所含的未燃碳量被去除，基本达到零。如此去除未燃碳后的粗粉，与由所述分级工序得到的微粉混合(混合工序)，由此，可得到未燃碳含量降低的改性飞灰。

即，在本发明中，由于通过原粉的分级得到的粗粉和微粉被再度混合，因此不存在废弃的飞灰，故而能够高效地得到改性飞灰。另外，由于仅对未燃碳量多的粗粉进行燃烧处理，因此不仅处理量降低，而且粗粉中大量含有也构成热源的未燃碳。因此，热能量成本也降低。

另外，由上述的流程图可知，在本发明中，可以适当地对原粉或由分级得到的微粉测定未燃碳量，根据该测定值，对分级工序中的分级条件、或混合工序中的微粉与去除未燃碳的粗粉的混合比例进行调整。

需要说明的是，飞灰含有的未燃碳量的测定方法是公知的，例如已知有以下方法：

(a)对燃烧产生的CO₂/CO气体进行红外线检测的方法；

(b)测定烧失量，从该烧失量估算未燃碳量的方法；

(c)基于亚甲基蓝吸附量进行计算的方法；

(d)密实比重试验；

(e)照射微波估算未燃碳量的方法。

例如，由于未燃碳量为3质量％以下、尤其低于2质量％的飞灰发生前述问题的可能性低，适用本发明的改性方法的必要性低，因此通过测定原粉的未燃碳量，可以将其排除在本发明的适用范围外。

在本发明中，虽然在所述分级工序中原粉被分级，分离为粗粉和微粉，但该未燃碳多分配至体积大的粗粉侧。即，微粉的碳含量少，粗粉的未燃碳含量多。因此，在本发明中对于未燃碳含量多的粗粉进行燃烧处理，对于未燃碳含量少的微粉不进行燃烧处理。

例如，在上述的分级工序中，虽然存在分级点越小、微粉中所含的未燃碳量越少的趋势，但另一方面，提供至用于去除未燃碳的粗粉燃烧处理工序的粗粉将增多，因此从各种成本等方面考虑并不合适。因此，一般分级点设定在20～150μm的范围进行分级。

分级方法并不特别限定，一般可用于粉体分级的分级方法均能够使用，例如可通过筛分分级、风力分级、离心力分级等进行分级。

采用筛分分级，通过改变所使用的筛的筛孔而易于进行分级点的设定。对于风力分级，可通过改变风量来调整分级点；对于离心力分级，通过调整旋转速度等来进行。

本发明中最优选采用筛分分级。这是因为采用筛分分级的情况下，与其它分级手段相比，相同的分级点时，微粉侧中所含的未燃碳尤其少，因此最终得到的改性飞灰中所含的未燃碳被更大程度地降低。由于使用筛的分级取决于原粉的大小(体积)，而其它分级手段取决于原粉的重量，因此认为通过筛分分级，能够将体积大的未燃碳高效地迁移至粗粉侧。

如此一来，采用筛分分级时，能够加大分级点从而高效率地将未燃碳集中至粗粉侧，其结果，能够减少粗粉的量，降低燃烧所需的能量成本。

通过筛分分级回收的粗粉以及微粉中所含的未燃碳量，虽然由于分级点、飞灰的性状不同而不同，但一般来说，粗粉为5～35质量％、微粉为1～10质量％时，大部分含在粗粉中被回收。飞灰原粉的未燃碳量越高，该粗粉以及微粉的未燃碳量也越高。

进而，通过筛进行分级时，即使是相同的筛孔，也存在飞灰原粉的未燃碳量多时，微粉侧的未燃碳量也多的趋势。

例如，以下的表1中示出了使用具有90μm、75μm以及45μm的筛孔的筛进行分级的情况下原粉的未燃碳量(质量％)以及通过各个筛进行分级得到的微粉(筛下物)的未燃碳量(质量％)。另外，图2示出了使用具有90μm以及45μm的筛孔的筛进行分级的情况下原粉的未燃碳量以及通过各个筛进行分级得到的微粉的未燃碳量。

需要说明的是，此处示出的未燃碳量是由JIS A6201记载的烧失量试验方法得到的数值。本说明书中示出的未燃碳量全部为由该方法得到的值。

[表1]

用各种筛孔的筛分级后得到的微粉的未燃碳量(质量％)

由上述的表1以及图2可知，存在原粉的未燃碳量多时，微粉的未燃碳量也多的趋势。并且，微粉的未燃碳量过多时，与通过后述的加热处理去除未燃碳的粗粉进行混合时，可能会产生各种问题。

因此，在本发明中，优选预先测定原粉的未燃碳量，根据该未燃碳量，对分级条件(分级点)进行调整。例如，优选如下操作：原粉的未燃碳量多的情况下，使用筛孔小的筛，尽量减少微粉中的未燃碳量；原粉的未燃碳量少的情况下，使用筛孔大的筛，减少未燃碳量多的粗粉的量，降低后述的加热处理(去除未燃碳)所需的能量。

另外，下述的表2中示出了使用如上所述的筛孔90μm、75μm以及45μm的筛进行筛分时筛下得到的微粉的回收率。

[表2]

用各种筛孔的筛分级后得到的微粉的回收率(质量％)

由上述的表2可知，以大筛孔的筛进行分级的情况下，微粉的回收量多；以小筛孔的筛进行分级的情况下，微粉的回收量变少。

因此，根据原粉的未燃碳量设定分级条件的情况下，为了减少微粉中的未燃碳量且将微粉与粗粉的质量平衡设定在适度的范围，优选如下地设定分级点(筛的筛孔)：

即，通过如上所述根据原粉的未燃碳含量，使用如上所述筛孔不同的筛进行分级，能够稳定地且大量地得到例如未燃碳量为4.5质量％以下的微粉，从而经之后的混合工序得到的改性飞灰的未燃碳量调整变得容易。

另外，由前述的表1以及图2可知，飞灰原粉中所含的未燃碳量极其多的情况下，即使进行分级，微粉中所含的未燃碳量也不怎么变少。因此，如果为了减少微粉中的未燃碳量，使用小筛孔的筛进行分级，则由表2可知，微粉的回收量将变少。即，原粉中所含的未燃碳量极其多的情况下，分级带来的益处小，且分级所花费的工时不变。

为此，对于未燃碳量显著多的原粉，优选不进行分级，直接供给至未燃碳去除工序。对于该方式，详见后述。

对于如上所述得到的微粉，适当地在料仓中临时储存，从该料仓导入后述的混合工序；对于该微粉，通过预先测定未燃碳量，能够将由之后的混合工序得到的改性飞灰的未燃碳量调整至更细化且固定的范围。

另外，对于由上述的分级得到的粗粉，适当地在料仓中临时储存，从该料仓供给至未燃碳去除工序，通过高温下的加热处理去除未燃碳。

即，该加热处理是为了去除粗粉中所含的未燃碳而进行的，其加热温度为500～1000℃，优选为600～1000℃，更优选为650～950℃，最优选为700～950℃。该温度过低时，未燃碳不燃烧，不能充分去除未燃碳。另外，过高时，粗粉由于焼结或熔融，矿物组成、粉末度会变化，导致不适合作为水泥、混凝土的混合材料。

该加热处理将粗粉中所含的未燃碳降低至通常3质量％以下，优选为1质量％以下，更优选为0.5质量％以下，尤其最好为0～0.2质量％左右。前述的加热温度越高，越能够以较短时间燃烧去除未燃碳量。

该加热处理中的粗粉的加热方法并不特别限定，一般可通过以粉体的加热、焙烧为目的的工业上应用的方法来实施。作为例子，可列举出使用回转窑、流化床炉、旋流式焙烧炉的方法。

用于去除未燃碳的加热，虽然由于使用显著高温(500～1000℃)的热气而需要大量的能量，但在本发明中，由于仅对未燃碳集中的粗粉进行加热，因此未燃碳本身也发热从而起到燃料的作用，与加热飞灰原粉的情况相比，能够大幅降低所需要的能量。另外，由于省去了筛分后的微粉加热所需的能量，更能够大幅降低能量。

如此加热而大幅降低了未燃碳量的粗粉，适当地在料仓(储存设备)中临时储存后，在接下来的混合工序中，与微粉混合，通过该混合，得到改性飞灰。由于该改性飞灰是去除未燃碳的粗粉与未燃碳量少的微粉混合得到的产品，因此与飞灰原粉相比，是未燃碳量降低的高品质产品。

需要说明的是，上述的微粉与粗粉的混合方法并不特别限定，可使用一般用于粉体混合的混合机，或在运输过程中混合。例如，用于粉体的混合机，可列举出机械搅拌式、气流式等。另外，对于运输过程中的混合，可列举出连续式粉体运输混合机、空气压送设备内的流动混合等。

在本发明中，由上述混合得到的改性飞灰中所含的未燃碳量，也会由于飞灰原粉的未燃碳量不同而不同，可能在1～10质量％左右的范围内变动。

并且，有时未燃碳量不同时，作为水泥、混凝土的混合材料使用时的流动性、色调、所需的添加剂量等不同。

为此，在本发明中，优选的是：对于作为目标的改性飞灰，预先将未燃碳含量的基准阈值设定为1～4质量％的范围内的值，以未燃碳含量落入该基准阈值±0.5质量％的范围的方式设定微粉与通过燃烧处理去除未燃碳的粗粉的混合比例。由此，不仅未燃碳量降低，而且未燃碳量基本上在固定的范围，是品质稳定的产品。

这种高品质且品质稳定的改性飞灰，可实现以此作为水泥、混凝土的混合材料使用时的流动性、色调、添加剂量等保持不变。当然，上述基准阈值的值可根据改性飞灰的使用目的适当设定。

在本发明中，得到未燃碳量在基准阈值±0.5质量％的范围内的改性飞灰所需的混合比例，可由微粉的未燃碳量以及焙烧后的粗粉的未燃碳量而容易地确定。

因此，对于粗粉，最好预先以燃烧处理后的粗粉的未燃碳量达到0～0.2质量％的方式确定燃烧条件。即，由于将与微粉混合的粗粉的未燃碳量按0质量％来计算也容易实现上述的基准阈值±0.5质量％，因此仅对微粉测定未燃碳量即可。当然，可以对焙烧后的粗粉的未燃碳量也进行测定。

另外，虽然分级后回收的微粉在料仓中临时储存，但最好对从该料仓取出的微粉测定未燃碳量。由于在该料仓中，由未燃碳多的飞灰原粉分级得到的微粉和由未燃碳少的飞灰原粉分级得到的微粉等合并储存的情况多，因此为了与粗粉混合，对于从料仓中取出的微粉，宜进行未燃碳量的测定。例如，在料仓的出口或其附近设置未燃碳量测定装置，进行该测定。

通过如下操作能够保证混合得到的改性飞灰的未燃碳量的一致性：从料仓取出的微粉的未燃碳量低时，减小与之混合的粗粉的混合比例；微粉的未燃碳量高时，增大粗粉的混合比例。

需要说明的是，从相同的飞灰原粉得到的微粉与粗粉，即使按照分级的比例原样混合，能够得到目标未燃碳量的改性飞灰的情况也很少，多数情况下，微粉或粗粉不足。例如，未燃碳量少的飞灰原粉续料时，通过燃烧处理去除未燃碳的粗粉不足，因此可能改性飞灰的连续制造变得困难。

为了解决这种问题，实施本发明时，可考虑采用以下的技巧：

一个技巧是，为了避免微粉或焙烧后的粗粉不足，在微粉以及粗粉的储存设备(料仓)中，预先分别多储备一些。例如在未燃碳量少的原料飞灰续料的情况下，使用储备的粗粉进行过渡，等待未燃碳量多的飞灰原粉到来即可。

另一个方法是更积极的方法，是通过根据飞灰的未燃碳量来改变分级点，对通过分级得到的粗粉以及微粉的比例进行调整的方法。例如，如表1以及表2所示，即使是相同的未燃碳量的原料飞灰，如果分级点小(筛的筛孔小)，被回收的微粉量少且未燃碳量也变少。

具体而言，试着分析前述的表1和表2所示的No.3的样品时，使用筛孔90μm的筛的情况下，微粉的未燃碳量为3.1质量％，回收率为93.1％。因此，粗粉最多只能到6.9质量％(不考虑各种损耗的情况)。在此，如果想要制造未燃碳量为2.0质量％的改性飞灰，则微粉需要64.5质量％，焙烧至未燃碳量0质量％的粗粉需要35.5质量％，那么按照上述回收比，完全无法实现质量平衡。

为此，如果使用筛孔45μm的筛，由于微粉的未燃碳量达到2.3质量％，从而该微粉的混合比例上升至86.9质量％，且微粉的回收率也下降至81.6％，因此质量平衡实现逆转。

因此，通过如下操作能够防止微粉与焙烧后的粗粉之间的极端不平衡：焙烧后的粗粉似乎不足时，减小分级点；微粉似乎不足时，增大分级点。

另外，应用上述方法，通过根据最终想要制造的改性飞灰的未燃碳量，在所需未燃碳量偏多时增大分级点，在所需未燃碳量偏少时减小分级点，能够在不太依赖原料飞灰的未燃碳量的情况下，稳定地制造品质一致的改性飞灰。

根据本发明，如此将飞灰原粉分级为微粉和粗粉，仅对粗粉进行未燃碳的去除，再将该粗粉与微粉混合，可得到改性飞灰。

另外，如上所述，原粉中所含的未燃碳量极其多的情况下，分级得到的微粉中所含的未燃碳量也变多，分级带来的益处小，且分级所花费的工时不变。

为此，考虑到有时也存在未燃碳量显著多的原粉，可以按照图3所示的流程实施本发明。

即，参见图3，在该方式中，对于飞灰原粉进行未燃碳量测定。此时，对于未燃碳量，预先设定一定的阈值，根据该阈值，划分之后的处理。

即，对于未燃碳量极其多的原粉，分级的益处几乎没有。因此，预先设定未燃碳量的阈值在6质量％以上，优选7质量％以上，优选8质量％以上的范围。但是，由于如果将该阈值设定得太高则无意义，因此通常设定在20质量％以下，尤其15质量％以下即可。原因在于，可以说超过20质量％、尤其15质量％的飞灰原粉几乎不存在。

首先，未燃碳量小于该阈值时，按照上述的方法进行分级，将由分级得到的微粉储存于第一料仓，对于由分级得到的粗粉，通过加热处理去除未燃碳，将去除未燃碳的粗粉储存于第二料仓。

另一方面，对于未燃碳量在上述阈值以上的情况，不进行分级，直接进行加热处理，进行未燃碳的去除。该加热处理条件可与针对粗粉的加热处理(去除未燃碳)完全相同。

如此去除未燃碳的飞灰，与去除未燃碳的粗粉同样地储存于第二料仓。

如此，第一料仓中储存微粉，第二料仓中储存去除未燃碳的飞灰(即，去除未燃碳的原粉以及粗粉)，通过混合这些飞灰能够得到改性飞灰。

即，对于第一料仓中储存的微粉，通过适当进行未燃碳量测定，以未燃碳量达到一定的基准阈值±0.5质量％的范围内的方式，与第二料仓中储存的去除未燃碳的飞灰混合，能够得到高品质且品质稳定的飞灰。

这样得到的改性飞灰与原料飞灰相比，未燃碳量降低，能够通过公知的方法作为水泥混合材料或混凝土混合材料使用。

实施例

作为原料，准备日本国内的燃煤火力发电站中由煤粉燃烧锅炉产生的飞灰原粉。

该飞灰原粉的未燃碳含量为3.4质量％。

需要说明的是，未燃碳含量为由JIS A6201记载的烧失量试验方法得到的数值。

首先，使用筛孔75μm的试验用筛，施加超声波振动对上述飞灰100.0g进行筛分。

通过该分级，回收9.8g的粗粉和90.2g的微粉。

回收的粗粉的未燃碳含量为20.6质量％，微粉的未燃碳含量为2.4质量％。

接着，在保持于750℃的电炉内对所述粗粉进行60分钟加热。加热后的粗粉的未燃碳含量为0.1质量％。

其后，将所述加热后的粗粉和所述分级后的微粉混合，作为改性飞灰。

改性飞灰的未燃碳含量为2.1质量％。

该未燃碳含量与飞灰原粉以及由分级得到的微粉相比是降低的。

对于各飞灰的未燃碳量如表3所示。

[表3]

飞灰的未燃碳量的变化

另外，不进行分级，加热原料飞灰整体，而想要得到未燃碳含量为2.1质量％的改性飞灰的情况下，需要对该原料100.0g中的38.2g进行加热而完全去除未燃碳。

另一方面，按照本发明(实施例)，仅加热所述粗粉即可，由于粗粉的比例在所述原料100.0g中为9.8g，因此与加热所述飞灰整体的情况相比，加热约1/4的量即可。此外发现，由于集中的未燃碳发挥燃料的作用，因此能够大幅降低所需的能量。

Claims (4)

1.一种改性飞灰的制造方法，其包括：

原料工序，准备从煤粉燃烧锅炉排出的飞灰原粉作为原料；

分级工序，将所述飞灰原粉分级为粗粉和微粉；

未燃碳去除工序，通过将所述粗粉在500～1000℃的温度域下加热，去除该粗粉中所含的未燃碳；

混合工序，通过将去除未燃碳的所述粗粉与所述微粉混合，得到改性飞灰,

在所述分级工序之前对所述飞灰原粉中所含的未燃碳量进行测定的工序，其中，根据对所述飞灰原粉测定的未燃碳含量，设定所述分级工序中的分级条件，

对于未燃碳含量多的飞灰原粉，在所述分级工序中使用筛孔小的筛进行分级，对于未燃碳含量少的飞灰原粉，在所述分级工序中使用筛孔大的筛进行分级,

通过筛进行所述分级工序中的分级，并且根据测定的未燃碳含量，如下设定所使用的筛的筛孔来进行所述分级工序中的原粉的分级：

2.根据权利要求1所述的改性飞灰的制造方法，其包括如下工序：预先将最终得到的所述改性飞灰中所含的未燃碳的基准含量阈值设定在1～4质量％的范围内，并且对由所述分级工序得到的微粉的未燃碳含量进行测定，

在所述混合工序中，以通过混合该微粉与去除未燃碳的粗粉而得到的所述改性飞灰的未燃碳含量达到所述基准含量阈值的±0.5质量％的范围内的方式，对该微粉与粗粉的混合比例进行调整。

3.根据权利要求1所述的改性飞灰的制造方法，其包括在所述分级工序之前对所述飞灰原粉中所含的未燃碳量进行测定的工序，其中，对于所述原粉的未燃碳含量，预先设定6质量％以上的阈值，且预先将最终得到的所述改性飞灰中所含的未燃碳的基准含量阈值设定在1～4质量％的范围内，并且，

对于具有小于所述阈值的未燃碳含量的原粉，进行所述分级工序中的分级，将由该分级工序得到的所述微粉储存于第一料仓，将由该分级工序得到的粗粉导入所述未燃碳去除工序从而去除未燃碳后，储存于第二料仓，

对于具有所述阈值以上的未燃碳含量的原粉，不导入所述分级工序，导入所述未燃碳去除工序从而去除未燃碳，将得到的去除未燃碳的飞灰与所述粗粉同样地储存于第二料仓，

在所述混合工序中，以所述改性飞灰的未燃碳含量达到所述基准含量阈值的±0.5质量％的范围内的方式，将所述第一料仓中储存的微粉与所述第二料仓中储存的去除未燃碳的飞灰混合。

4.根据权利要求3所述的制造方法，其包括对所述第一料仓中储存的微粉测定未燃碳量的工序。

Images