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漂珠是怎么从电厂的灰里提炼的?

2012-9-8 10:08:06

 

1、 电厂粉煤灰粉煤灰是煤粉燃烧后,由烟气自锅炉中带出的粉状残留物。它是一种人工火山灰质材料,即一种硅质或硅铝质材料。粉煤灰的性能具有较大的波动性,它不仅与煤种、煤源有关,同时亦取决于锅炉的类型、运行条件收尘及排灰方式。粉煤灰的化学组成: SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 38~54 23~38 4~6 3~10 0.5~4 0.1~1.2 粉煤灰的矿物组成: 由于煤粉各颗粒间的化学成分并不完全一致,因此燃烧过程中形成的粉煤灰在排出的冷却过程中,形成了不同的物相。比如:氧化硅及氧化铝含量较高的玻璃珠在高温冷却的过程中逐步析出石英及莫来石晶体,氧化铁含量较高的玻璃珠则析出赤铁矿和磁铁矿。另外,粉煤灰中晶体矿物的含量与粉煤灰冷却速度有关。一般来说,冷却速度较快时,玻璃体含量较多;反之,玻璃体容易析晶。可见,从物相上讲,粉煤灰是晶体矿物和非晶体矿物的混合物。其矿物组成的波动范围较大。一般晶体矿物为石英、莫来石、磁铁矿、氧化镁、生石灰及无水石膏等,非晶体矿物为玻璃体、无定型碳和次生褐铁矿,其中玻璃体含量占50%以上。

 

 2、 粉煤灰中的微珠火电厂排放的粉煤灰中,含有一种颗粒微小,呈园球状,颜色由浅到深的透明、半透明的中空或实心的玻璃体。它们的主要组成为SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO等。它在粉煤灰中赋存状态有以下五种形式。 a.薄壳微珠 b.厚壳微珠 c.实心微珠 d.富铁微珠 e.复合微珠其中,薄壳微珠能浮于水面上,故俗称“漂珠”,含量占灰渣总量的1%左右,其他的四种形式的微珠均能沉于水中,故俗称“沉珠”,在粉煤灰中的含量30%—80%。微珠具有活性高、质轻、绝热、电绝缘性好、耐高低温、耐腐蚀、防辐射、隔音、耐磨、抗压强度高、分散性好、流动性好、热稳定性好、罕见的电阻热效应、防水防火、无毒等优异功能,是新型复合材料工业的优质原料及填充剂。漂珠的物理性能,色泽为银灰色,容量330~360kg/m3,密度0.57g/cm3,粒径20~160μm,壁厚2~10μm,耐压强度5.9~7.9Mpa,耐火度1700℃,熔点1300~1600℃,比表面积0.36m2/g,热导率(kJ/m•h•℃)在常温下是0.42,500℃下是0.45,1000℃下是0.67。一般讲,漂珠和沉珠从物理性能相比较,漂珠壁较薄、容重小、强度低、耐磨性差、粒度较大,而沉珠壁较厚、容重大、强度高、粒度小、耐磨性好、呈中心珠体、浑圆度好、粒径为0.25~150μm,有的在200μm左右。沉珠产品中≤5μm的占3%,<1μm的占20%。漂珠壁厚为直径的6%~20%。化学成分分析表明,漂珠中SiO2和Al2O3的含量达90%以上,比沉珠高;漂珠的Fe2O3、CaO、TiO2含量均比沉珠的低。

 

3、 粉煤灰微珠的干法分选工艺根据粉煤灰的矿物组成和理化特性,从中分选玻璃微珠目前工艺处理主要有二种方法,一种利用空气为介质的干法分选工艺,一种利用水为介质的湿法分选工艺。干法分选其原理是利用反选矿的方法,先行除去粉煤灰中的碳灰等杂质,然后利用漂珠与沉珠的相对密度上的差异,用分选机选出漂珠与沉珠。亦可根据用户及产品需要,在分选原则流程中增加其他的选矿方法,获得富铁微珠。该工艺的微珠的回收率可达85%,获得的产品质量符合相关行业标准。项目名称 SiO2 Al2O3 Fe2O3 杂质含 量 >50 >30 <4 <10

 

干法分选玻璃微珠工艺的特点:

(1) 工艺参数调整方便、控制简单、工艺流程简洁、便于操作;

(2) 玻璃微珠的回收率高,产品质量稳定;

(3) 占地面积少,生产成本低;

(4) 投资省,见效快;

(5) 可根据市场需求调整产品种类;

(6) 整个工艺过程连接采用密闭管道,避免粉尘泄漏,造成环境污染。

 

4、 干法分选工艺的主要工艺参数处理量(T/H):5~10(粉煤灰)玻璃微珠回收率:≥85% 电耗:3~6KWH/T 干法工艺流程的主要设备选配:分级筛、除杂设备、风力分级机、风力分选机等为主要生产设备,输送连接设备为料封泵、提升机及干灰过渡仓、成品仓、打包机等。

 

5、 微珠产品的主要用途玻璃微珠的主要用途如下:

(1) 作为塑料工业的填充剂,制品具有入量大、成本低、强度高、耐热性好、导热性小等优点;(2) 制作良好的轻质耐火材料,使其具有强度高、寿命长、高温导热系数小等特点;

(3) 制作高效保温材料,价格低廉;

(4) 制作功能良好的防水涂料;

(5) 在固井勘探技术中可起到较好的堵漏效果;

(6) 在冶金工业中作为浇铸和电焊车间隔板的填充料,用作砂芯的材料;

(7) 在乙烯类塑料中掺入适量的微珠可制成有效的消声器材,将噪声由95~100dB降低到90dB以下,也可用于消声涂料等;

(8) 利用空心微珠强度高及耐磨等特性,制成汽车刹车片、军用磨擦片及石油钻机刹车片等制品,具有物理性能好,使用寿命长,生产成本低的特点;

(9) 粉煤灰微珠可以作为石油炼制过程中的一种裂化催化剂,可提高汽油产量和质量。

(10) 粉煤灰微珠作为人造大理石的填充材料,已生产出各式各样彩色条纹的大理石,它是一种美观、轻质的新型装饰材料;

(11) 粉煤灰微珠作为聚氯乙烯人造革的填充剂制成了新型的人造革,具有耐磨性好、耐热性好、成本低的特点;

(12) 粉煤灰微珠取代白炭黑作为橡胶填充剂,可大增强橡胶的耐磨性;综上所述,粉煤灰微珠应用广泛,发展前景良好,对我国粉煤灰资源综合利用,保护环境有着重要的现实意义。

 

 6、 效益简析粉煤灰综合利用的趋势,已从一般的粗级加工走向精细利用的方向。粉煤灰作为一种人工火山矿物资源,提高其粉煤灰产品附加值,为其生产经营单位创造更多的效益,是发展方向。干法分选粉煤灰微珠工艺就是为适应这种发展趋势而产生的一种新型实用技术。这种技术与现传统使用的湿法分选技术比较有着十分明显的技术优势,可以省去脱水干燥工序,缩短流程,减少投资及占地面积,减少能源的消耗,而且微珠总量回收率高,能给应用单位带来明显的经济效益。按粉煤灰处理量5T/H的生产规模计,一天运行20小时,年工作日300天,其年生产规模为3万T/A,微珠的总量回收率按80%计,原灰中的微珠含量的65%计,微珠产品售价平均按300元计,每年可实现销售收入=30000×0.65×0.8×500元/吨=468万元(注:以上考虑空心微珠的售价是目前最低售价。)这样,扣除生产运行成本后,一年全部收回投资外,还有十分可观的收益。如果再加上其他附产品如碳粉、富铁珠的销售,其收益情况就更好了。

 

 7、 结语干法分选粉煤灰中玻璃微珠目前在国内均处应用推广阶段,我企业与国家建材局工业设计院科研人员一起,对该工艺技术进行了大量的具开创性的工作,将该工艺技术提升到应用阶段,该工艺技术的可靠性,先进性目前处于行业前列。大家愿意以自己的技术优势为从事粉煤灰精细利用的企业提供优质的服务,创造优良的效益,共同开创我国粉煤灰精细利用的崭新局面

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