大方粉煤灰资源化利用研究
发布时间：2020-09-26 16:34
贵州火电厂每年产生大量的粉煤灰,给环境、资源带来很大的压力。提高粉煤灰利用率一直是一个重要的课题。本文主要开展了三个方面的研究:从粉煤灰中选取固体碳、选取空心微珠和粉煤灰制取烧结砖,寻找较为适宜的工艺技术条件,拟集成一条综合处理粉煤灰的技术路线。首先采用浮选法对粉煤灰进行选碳处理,以提高粉煤灰品级。其次采用水介质、磁选法、重选法选取粉煤灰中的空心微珠。最后利用选矿所得矿渣制作粉煤灰烧结砖。本文获得以下主要成果:1、粉煤灰主要由莫来石与非晶质玻璃相组成,其中碳含量为4.39%。通过对比实验确定起泡剂为仲辛醇,捕捉剂为0#柴油。浮选碳粒的最佳条件为:在矿重为300g时,矿浆浓度30%,空气流速0.35m3·m-2·min-1,仲辛醇用量0.18g,0#柴油用量0.24g,碳选出率为53.95%,明显提高粉煤灰质量。2、三种微珠分选的最佳条件:(1)在漂珠分选中,矿浆浓度为25%,搅拌速度为1600rpm,搅拌时间为3min。(2)在磁珠分选中,磁选时间8min,磁场强度11000Oe,矿浆浓度30%。(3)在沉珠分选中,矿浆浓度25%,冲程12mm,冲次300次/min,冲水量0.7t/h。3、粉煤灰烧结砖实验中,混合物料在10KN压力下压制成型,成型尺寸79×39×29mm;坯体经电炉升温、加热、烧结及自然冷却,成砖呈深红色,表面光滑,没有裂纹,烧成尺寸75×35×25mm,烧缩比5%。粉煤灰烧结砖的最佳实验条件为:保温时间6h,粉煤灰掺量80%,烧结温度950℃,陈化时间1h,此时粉煤灰烧结砖的抗压强度为101.9MPa。
【学位单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：TQ536.4
【部分图文】：
第一阶段：火电厂将煤粉与热空气一起喷入炉膛中燃烧，气化温度低的组分先挥发，自矿物质与固体碳连接的缝隙间不断逸出，使煤粉形成多孔型炭粒。第二阶段：随着有机质的组分完全燃烧和炉膛内温度不断升高，煤粉中的矿物质由于脱水开始发生转变，经过分解、氧化生成无机氧化物。此时煤粉由多孔型碳粒转变为多孔玻璃体。第三阶段：随着燃烧的进行，在高温热动力条件下，处于熔融状态的无机矿物质在炉内湍流的作用下悬浮在气流中。在湍流以及高温的同时作用下，无机熔融物迅速膨胀，而当温度下降时，炉内气压降低，大气压力均匀的作用于熔融物表面，使得多孔玻璃体逐渐收缩而形成颗粒，其孔隙率不断降低，圆度不断提高，粒径不断变小，最终由多孔玻璃转变为密度较高、粒径较小的密实球体。其中极少一部分会挥发 凝结成为亚微米级颗粒；剩下的部分经过熔融 聚集形成微米级颗粒[7-9]。图 1-1 为粉煤灰形成过程示意图。
图 1-7 粉煤灰空心微珠分选工艺流程图Fig. 1-7 Flow chart of separation of fly ash hollow microsphere3 粉煤灰空心微珠的应用粉煤灰空心微珠基于其良好的物理化学性质，在多个领域都有非常广发在塑胶行业，粉煤灰空心微珠可作为填充剂制作成为符合材料，改善原能。沈志刚[43]等利用空心微珠添加到聚丙烯制成符合材料，实验表明珠添加量达到 20%时，弹性模量提升 83%。同时提高了材料的热性能合材料成本。在建筑材料方面，粉煤灰空心微珠也有广泛应用。利用粉微珠中的漂珠可以制作出性能优良的轻质耐火材料。我国已经成功研制为 0.4-0.8g/cm3的轻质耐火砖；沉珠可以生产高效保温材料，例如微珠防火涂料等[44]。粉煤灰空心微珠还可以作为基质制作各种多功能材料
图 2-2 粉煤灰矿样扫描电镜图Fig. 2-2 Fly ash samples by scanning electron microscope2.2.3 主要仪器及设备本章所以实验仪器及设备如表 2-3 所示表 2-3 实验仪器及设备Table 2-3 Experimental instruments and equipment名称 型号 生产厂家挂槽浮选机 RK/FGC500 武汉洛克粉磨设备制造有限公司恒温干燥箱 DNG-9070B 上海琅s暿笛樯璞赣邢薰镜缱犹炱
本文编号：2827206
【学位单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：TQ536.4
【部分图文】：
第一阶段：火电厂将煤粉与热空气一起喷入炉膛中燃烧，气化温度低的组分先挥发，自矿物质与固体碳连接的缝隙间不断逸出，使煤粉形成多孔型炭粒。第二阶段：随着有机质的组分完全燃烧和炉膛内温度不断升高，煤粉中的矿物质由于脱水开始发生转变，经过分解、氧化生成无机氧化物。此时煤粉由多孔型碳粒转变为多孔玻璃体。第三阶段：随着燃烧的进行，在高温热动力条件下，处于熔融状态的无机矿物质在炉内湍流的作用下悬浮在气流中。在湍流以及高温的同时作用下，无机熔融物迅速膨胀，而当温度下降时，炉内气压降低，大气压力均匀的作用于熔融物表面，使得多孔玻璃体逐渐收缩而形成颗粒，其孔隙率不断降低，圆度不断提高，粒径不断变小，最终由多孔玻璃转变为密度较高、粒径较小的密实球体。其中极少一部分会挥发 凝结成为亚微米级颗粒；剩下的部分经过熔融 聚集形成微米级颗粒[7-9]。图 1-1 为粉煤灰形成过程示意图。
图 1-7 粉煤灰空心微珠分选工艺流程图Fig. 1-7 Flow chart of separation of fly ash hollow microsphere3 粉煤灰空心微珠的应用粉煤灰空心微珠基于其良好的物理化学性质，在多个领域都有非常广发在塑胶行业，粉煤灰空心微珠可作为填充剂制作成为符合材料，改善原能。沈志刚[43]等利用空心微珠添加到聚丙烯制成符合材料，实验表明珠添加量达到 20%时，弹性模量提升 83%。同时提高了材料的热性能合材料成本。在建筑材料方面，粉煤灰空心微珠也有广泛应用。利用粉微珠中的漂珠可以制作出性能优良的轻质耐火材料。我国已经成功研制为 0.4-0.8g/cm3的轻质耐火砖；沉珠可以生产高效保温材料，例如微珠防火涂料等[44]。粉煤灰空心微珠还可以作为基质制作各种多功能材料
图 2-2 粉煤灰矿样扫描电镜图Fig. 2-2 Fly ash samples by scanning electron microscope2.2.3 主要仪器及设备本章所以实验仪器及设备如表 2-3 所示表 2-3 实验仪器及设备Table 2-3 Experimental instruments and equipment名称 型号 生产厂家挂槽浮选机 RK/FGC500 武汉洛克粉磨设备制造有限公司恒温干燥箱 DNG-9070B 上海琅s暿笛樯璞赣邢薰镜缱犹炱
本文编号：2827206
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