專利名稱：一種粉煤灰微珠的生產方法
技術領域：
本發明涉及利用煤粉鍋爐生產粉煤灰微珠的方法。
背景技術：
眾所周知，粉煤灰中微珠包括漂珠和沉珠。其中漂珠是從粉煤灰中分選出來的薄壁中空微珠。因它質輕易漂，常浮于粉煤灰沖灰水的表面，故名漂珠。漂珠屬于粉煤灰空心微珠的一種，一般為銀白色或灰色，間有極少量黃、褐等雜色。漂珠屬玻璃態微珠，在生物顯微鏡下或掃描電鏡下可以清楚觀察到，大部分漂珠是外表光滑的球形顆粒。
沉珠和漂珠都具有廣泛的應用。從粉煤灰中分選微珠已有很多技術，但是往往在實際規模生產中，電廠煤粉爐產出的粉煤灰中出現微珠含量時高時低，時有時無的現象，為粉煤灰中提取微珠生產帶來了許多困難，如何保證煤粉爐出產的粉煤灰中微珠具有足夠的含量，或者主動干預煤粉燃燒獲得更多的沉珠和漂珠，從而實現煤粉爐粉煤灰產出材料化，提高粉煤灰利用價值，是本發明解決的主要問題。
發明內容
本發明要解決的技術問題是克服目前電廠煤粉爐產出的粉煤灰中出現微珠含量時高時低，時有時無的現象，提供一種能夠增加粉煤灰中微珠含量的粉煤灰微珠的生產方法。
本發明解決技術問題的技術方案包括以下步驟(1)、根據原煤粉煤灰的化學成分，至少添加一種氧化物或礦化劑，使得最終煤粉燃燒后形成的粉煤灰微珠的化學成分為SiO245-65％；Al2O35-50％；Fe2O30-10％；CaO+MgO0-20％；
Na2O+K2O0-14％(2)、將所述至少添加一種的氧化物與燃煤均勻混合，加入煤粉磨機磨細，制得粉末粒度小于100微米的煤粉配合物，將煤粉配合物噴入煤粉爐中，在1200℃-1600℃的溫度下燃燒，燃燒過程中形成玻璃微珠，經過電除塵收集，物理分選，最后獲得玻璃微珠。
(3)、如果粉煤灰成分符合微珠的化學組成，由于燃燒溫度較低仍不能生成較多的微珠的情況下，需要添加礦化劑。礦化劑為螢石或者硫酸鈣，或者二者的復合物。
技術方案中，所述煤粉爐包括熱電廠煤粉鍋爐和其他燃煤熱力鍋爐。
生成的粉煤灰微珠的尺寸為1-500微米。
生成的粉煤灰微珠是空心或實心的具有不同密度的玻璃質微珠。
該方法同樣適合提高火山灰活性的粉煤灰改性。
本發明有益效果是通過控制粉煤灰的化學組成，由爐外被動分選粉煤灰微珠，變為爐內主動控制粉煤灰中玻璃微珠的產出，達到粉煤灰產出材料化，實現粉煤灰的高附加值利用。這種方法也同樣適合提高粉煤灰火山灰活性的改性。
具體實施例方式
針對不同煤種灰分的化學組成特點和燃燒特點，在煤粉燃燒過程中，至少添加一種氧化物或礦化劑，添加的氧化物原料必須是對煤粉燃燒發熱影響不大的原料，添加的氧化物是指無機化工或者礦物原料，通過添加這種氧化物，使得最終煤粉燃燒后形成的粉煤灰的化學組成為SiO245-65％；Al2O35-50％；Fe2O30-10％；CaO+MgO0-20％；Na2O+K2O0-14％添加的氧化物按比例與燃煤均勻混合，加入煤粉磨機磨細，使得粉末粒度小于100微米后噴入煤粉爐，在1200-1600℃的溫度下燃燒，燃燒過程中形成玻璃微珠，經過電除塵收集，物理分選，最后獲得不同密度和不同尺寸的玻璃微珠。
其具體方法按下述步驟進行(1)添加的氧化物的選擇與制備根據生成粉煤灰微珠的化學組成要求和原煤粉煤灰的化學成分的特點，按照缺啥補啥的原則進行配料計算，根據具體情況，引入至少一種氧化物或礦化劑。所引入的氧化物原料必須是對煤粉燃燒發熱影響不大的原料。
(2)粉煤灰微珠的生成將磨細的煤粉混合物噴入煤粉爐中燃燒，燃燒溫度為1200-1600℃(煤粉爐)，燃燒得到的灰質物和添加的氧化物在高溫下形成玻璃態物質，在氣力作用下，形成玻璃微珠后隨煙氣被電收塵收集下來。添加的氧化物不影響煤粉爐的熱力輸出。
(3)粉煤灰微珠的分選根據微珠密度的不同，利用氣力或水力方式實現不同密度微珠的分離，最終獲得具有不同密度和尺寸的沉珠和漂珠。
(4)對于由于燃燒溫度較低而引起粉煤灰微珠含量下降的情況時，引入螢石或者硫酸鈣作為礦化劑，或者螢石和硫酸鈣的復合物作為復合礦化劑使用。
實施例1原料化學成分原煤中灰分為8％(重量比)
工藝配比添加氧化物(石英粉)/煤粉＝2/100，將添加的氧化物加入煤粉中進行球磨。配煤混合物粒度200目篩篩余小于5％。
將配煤混合物噴入煤粉爐中，中心溫度為1550℃，燃燒后經過電收塵收集，分選出沉珠和漂珠。
未添加氧化物前粉煤灰中的微珠含量為5％，添加2％的氧化物后，同樣的燃燒條件下獲得的粒徑為1-500微米的粉煤灰微珠的含量為30％。
實施例2原料化學成分
工藝配比添加的氧化物(煅燒鋁土礦)/煤粉＝2/100，添加的氧化物和原煤加入煤磨中進行球磨，獲得的配煤混合物粒度200目篩篩余小于5％。
將配煤混合物噴入煤粉爐中，中心溫度為1500℃，燃燒后經過電收塵收集，獲得的粉煤灰微珠，通過分選，獲得漂珠和沉珠。
未添加氧化物前粉煤灰中的微珠含量為10％，添加2％的氧化物后，同樣的燃燒條件下獲得的尺寸為1-500微米的粉煤灰微珠的含量為45％。
實施例3原料化學成分
工藝配比添加的氧化物(煅燒鋁土礦)/煤粉＝2/100，另加燃煤灰分重量0.5％的螢石，添加物和原煤加入煤磨中進行球磨，獲得的配煤混合物粒度200目篩篩余小于5％。
將配煤混合物噴入煤粉爐中，中心溫度為1300℃，燃燒后經過電收塵收集，獲得的粉煤灰微珠，通過分選，獲得漂珠和沉珠。
未添加的氧化物和礦化劑前粉煤灰中的微珠含量為5％，添加2％的氧化物和添加煤灰量0.5％的螢石，同樣的燃燒條件下獲得的尺寸為1-500微米的粉煤灰微珠的含量為46％。
實施例4原料化學成分
工藝配比添加的氧化物(煅燒鋁土礦)/煤粉＝2/100，另外添加燃煤灰分量1％的礦化劑硫酸鈣，添加物和原煤加入煤磨中進行球磨，獲得的配煤混合物粒度200目篩篩余小于5％。
將配煤混合物噴入煤粉爐中，中心溫度為1550℃，燃燒后經過電收塵收集，獲得的粉煤灰微珠，通過分選，獲得漂珠和沉珠。
未添加氧化物前粉煤灰中的微珠含量為10％，添加2％的氧化物和燃煤灰分量1％的礦化劑硫酸鈣后，同樣的燃燒條件下獲得的尺寸為1-500微米的粉煤灰微珠的含量為50％。
實施例5原料化學成分
工藝配比添加的氧化物(煅燒高嶺土)/煤粉＝2/100，添加的氧化物原煤加入煤磨中進行球磨，獲得的配煤混合物粒度200目篩篩余小于5％。
將配煤混合物噴入煤粉爐中，中心溫度為1500℃，燃燒后經過電收塵收集，獲得的粉煤灰微珠，通過分選，獲得漂珠和沉珠。
未添加氧化物前粉煤灰中的微珠含量為10％，添加2％的氧化物后，同樣的燃燒條件下獲得的尺寸為1-500微米的粉煤灰微珠的含量為50％。
實施例6原料化學成分
工藝配比添加的氧化物(煅燒鋁土礦)/煤粉＝2/100，另外添加燃煤灰分量0.5％的硫酸鈣和0.5％的螢石復合礦化劑，添加物和原煤加入煤磨中進行球磨，獲得的配煤混合物粒度200目篩篩余小于5％。
將配煤混合物噴入煤粉爐中，中心溫度為1550℃，燃燒后經過電收塵收集，獲得的粉煤灰微珠，通過分選，獲得漂珠和沉珠。
未添加氧化物前粉煤灰中的微珠含量為20％，添加2％的氧化物和燃煤灰分量1％的復合礦化劑后，同樣的燃燒條件下獲得的尺寸為1-500微米的粉煤灰微珠的含量為60％。
權利要求
1.一種粉煤灰微珠的生產方法，其特征是它包括以步驟(1)、根據原煤粉煤灰的化學成分，至少添加一種氧化物或礦化劑，使得最終煤粉燃燒后形成的粉煤灰微珠的化學成分為SiO245-65％；Al2O35-50％；Fe2O30-10％；CaO+MgO0-20％；Na2O+K2O0-14％(2)、將所述至少添加一種的氧化物或礦化劑與燃煤均勻混合，加入煤粉磨機磨細，制得粉末粒度小于100微米的煤粉配合物，將煤粉配合物噴入煤粉爐中，在1200-1600℃的溫度下燃燒，燃燒過程中形成玻璃微珠，經過電除塵收集，物理分選，最后獲得玻璃微珠。
2.根據權利要求1所述的一種粉煤灰微珠的生產方法，其特征是，所述氧化物為含有氧化硅或氧化鋁或氧化鐵或氧化鈣的化工原料或礦物原料，所述礦化劑為螢石或石膏或二者的混合物。
3.根據權利要求1所述的一種粉煤灰微珠的生產方法，其特征是，所述煤粉爐包括熱電廠煤粉鍋爐和其他燃煤熱力鍋爐。
4.根據權利要求1所述的一種粉煤灰微珠的生產方法，其特征是，生成的粉煤灰微珠的尺寸為1-500微米。
5.根據權利要求1所述的一種粉煤灰微珠的生產方法，其特征是，生成的粉煤灰微珠是空心或實心的具有不同密度的玻璃質微珠。
6.根據權利要求1所述的一種粉煤灰微珠的生產方法，其特征是，該方法適合提高火山灰活性的粉煤灰改性。
全文摘要
本發明公開了一種粉煤灰微珠的生產方法，根據煤灰化學成分的特點，將至少一種氧化物或礦化劑加入煤粉中，通過磨細后獲得配煤混合物，然后將配煤混合物噴入煤粉爐燃燒，經過電除塵收集，物理分選，最后獲得不同密度的玻璃質粉煤灰微珠。這種方法使得粉煤灰在煤粉爐內實現了材料化，使得粉煤灰得到了高附加值、低成本的綜合利用，該方法也同樣適合提高火山灰活性的粉煤灰改性。
文檔編號C03C3/076GK101037299SQ20071001759
公開日2007年9月19日 申請日期2007年3月30日 優先權日2007年3月30日
發明者趙鵬 申請人:長安大學