【正文】 要提高粉煤灰綜合利用率，關(guān)鍵是要以創(chuàng)新的意識和技術(shù)來促進粉煤灰的綜合利用工作，重視新產(chǎn)品的開發(fā)和轉(zhuǎn)化，加大科研投入，并向發(fā)達國家借鑒和學習新的粉煤灰綜合利用途徑和工藝。 對精選、掃選，不默認粗選的最佳藥劑制度條件，重新尋求比較合理的浮選工藝，并分析粗選、精選、掃選選擇藥劑制度規(guī)律。 內(nèi)蒙古科技大學本科生畢業(yè)論文 第四章 總 結(jié) 實驗最終產(chǎn)品指標和工藝流程 如表 51，本實驗選取入選粉煤灰物料時，拋去的 這一粒級的粉煤灰的燒失量為 %，且占實驗室粉煤灰物料的 %， 根據(jù) GB15961991《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》這一標準，它屬于Ⅱ級灰，它 本身就是一種產(chǎn)品。在掃描電鏡 下 , 尾灰主要呈現(xiàn)為大顆粒的塊狀和細粒級的顆粒狀 [24]，如圖 314。因此，本試驗選用精選時間為 3min。 內(nèi)蒙古科技大學本科生畢業(yè)論文 精選試驗 精選工藝的重新探索 經(jīng)過粗選得 到了燒失量 %,產(chǎn)率 %的粗選精礦，而燒失量在 40%以下的粗炭要進行進一步的浮選才能得到更好地利用 , 選擇適當?shù)母∵x工藝條件，實驗安排了粗選精礦的精選試驗 , 與粗選實驗除加藥量不同外，浮選時間也不同，數(shù)據(jù)見表 38。為最終確定最優(yōu)浮選流程，采用“一粗一精一掃”流程進行充其量的實驗。 內(nèi)蒙古科技大學本科生畢業(yè)論文 粗選時間對浮選的影響 控制粉煤灰礦漿濃度為 100g/L，捕收劑輕柴油的用量為 1500g/t，起泡劑 2油的用量為 600g/t，考察了不 同粗選時間對粉煤灰中未燃炭回收的浮選效果的影響，結(jié)果如表37 所示。 表 35 2 油用量試驗結(jié)果 尾礦指標/% 2油用量 g/t 300 400 500 600 700 800 產(chǎn)率 /% 燒失量 /% 圖 36 2油用量尾礦產(chǎn)率試驗結(jié)果 內(nèi)蒙古科技大學本科生畢業(yè)論文 圖 37 2油用量尾礦燒失量試驗結(jié)果 由表 3圖 36 和圖 37 可知 : 隨著 2油用量的增加 ,槽內(nèi)產(chǎn)品的產(chǎn)率與燒失量都逐漸變小 , 說明柴油與 2油的配合 ,隨劑量的加大 ,捕收作用增強 ,從表和圖中數(shù)據(jù)可以看出 , 當 2油用量為 700g/t時 , 燒失量最小 %, 相對于用量 600g/t 時稍微有所降低 , 但是產(chǎn)率卻降低了 11 個百分點 , 此時藥耗增加 100g/t，故確定 2油用量 600g/t。改變藥劑用量時 , 精炭的回收率和品位隨著藥劑量的增加而提高。 內(nèi)蒙古科技大學本科生畢業(yè)論文 圖 33 起泡劑種類試驗結(jié)果 /% 如圖 33 可得出，相同數(shù)量的 2油和仲辛醇對該粉煤 灰泡沫產(chǎn)品及尾礦的產(chǎn)率和燒失量作用效果差別不大，另外在實驗室條件下， 2油易得，所以該實驗選擇 2油作起泡劑。分別將富集泡沫炭液和尾灰用濾紙在多路真空過濾機上過濾，干燥后測得相應產(chǎn)率及燒失量， 試驗結(jié)果見表 33。而起泡劑是在浮選礦漿經(jīng)捕收劑和調(diào)整劑處理后，礦物的表面性質(zhì)已達到了浮選要求的條件下，加入起泡劑就能形成泡沫。利用實驗室小型浮選機在不同條件下進行浮選單因素試驗 ,確定出較佳的工作條件。新鮮的煤粒表面有一層有機油類化合物 ,表現(xiàn)為強的天然疏水性；而在 200℃溫度下的氧化煤粒 ,其天然疏水性差。筆者大膽地將原樣粉煤灰除去 這一粒級，將去除后的粉煤灰作為 入選物料，這樣的浮選效果果然好了很多，入選物料的粒度組成則變?yōu)槿绫?32。利用振動篩經(jīng)篩分，其中 粒級的物料顏色較白，后經(jīng)測得燒失量為 %，對試樣進行粒度分析得出該灰粒度特性如表 31 表 31 原粉煤灰物料各粒級產(chǎn)率、燒失量 粒級 /mm + + + + + 合計 產(chǎn)率 /% 100 燒失量 /% 圖 31 粉煤灰各粒級產(chǎn)率 由表 3圖 31 可以看出 :小于 產(chǎn)率為 %,屬于細級灰 ,且隨粒度變細 ,含炭量降低 ,另外 即 400 目的細粒級灰燒失量為 %，參照 GB15961991《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》標準可知該粒級粉煤灰可作為Ⅱ級灰，這是由于粒度越細，燃燒狀況改善 , 炭珠燃燒完全則殘?zhí)甲兩佟? 在實驗室要學會自己創(chuàng)造條件如：藥劑使用藥用針管進行添加， 藥劑用量的確定，對于柴油 100 滴是 ， 2 油是 ，然后進行換算每次實驗要加多少藥劑。 試驗根據(jù)對試樣的粒度分析 ,并根據(jù)實驗室條件，確定采用浮選工藝對粉煤灰進行脫碳處理。 灰分測定方法 箱式電阻爐測灰分 815℃， 總灰分測定法測定用的供試品須粉碎，混合均勻后，取供試品 2～ 3 克置熾灼至恒重的坩堝中，稱定重量（準確至 克），緩緩熾熱，注意避免燃燒，至完全炭化時，逐漸升高溫度至 500～ 600℃ ，使完全灰化并至恒重。 電子天平 量程 210g，可讀性 ，秤盤尺寸 90mm，平均響應時間3s。 XSB70B 標準振動篩 篩子直徑 200mm,搖動次數(shù) 221 次 /分 ，振擊次數(shù) 147 次 /分，振幅 5mm。 內(nèi)蒙古科技大學本科生畢業(yè)論文 表 21 粉煤灰的主要化學成分 成分 含量 /% 成分 含量 /% SiO2 CaO Al2O3 MgO Fe2O3 SO3 表 22 粉煤灰的主要元素組成 元素 含量 /% 元素 含量 /% O ～ Fe ～ Si ～ Ca ～ Al ～ K ～ 粉煤灰的 物理性質(zhì)中，細度和粒度是比較重要的項目。吸附性由于玻璃微珠含量較大而差于沸石、硅藻土等常用非金屬礦物吸附劑?；旌象w中這三者的比例隨著煤燃燒所選用的技術(shù)及操作手法不同而不同。粉煤灰中未燃盡的碳粒，一般聚集在比較粗的粉煤灰顆粒中，呈多孔狀居多，呈碎屑狀次之。干選法在實際應用過程中雖具有工藝簡單、生產(chǎn)成本低廉等優(yōu)點， 但幾十年來，我國堆放的粉煤灰，多數(shù)是用浮選法來處理的，因此，預計浮選法在粉煤灰的分選中還將發(fā)揮應有的作用。 粉煤灰除炭方法 當今世界上降低粉煤灰炭含量的方法主要有 2 種：①排灰前降低炭含量，即進行鍋爐改造以提高煤粉燃燒效率；②對高炭粉煤灰采用 一定工藝和方法，將其中未燃盡炭除掉一部內(nèi)蒙古科技大學本科生畢業(yè)論文 分。 一方面 ,產(chǎn)生粉煤灰的原為無煙煤 ,從各種牌號煤炭的接觸角數(shù)據(jù)可看到 ,煉焦煤、肥煤、瘦煤的接觸角均大于 80176。相關(guān)研究證明，粉煤灰中炭粒的表面潤濕性和可浮性與煤炭類似，其接觸角在 60176。 內(nèi)蒙古科技大學本科生畢業(yè)論文 粉煤灰除炭原理和方法 粉煤灰除炭原理 粉煤灰資源化過程所遇到的主要問題是碳含量超標，因此 ,脫炭好壞成為粉煤灰能否綜合利用的關(guān)鍵問題。其工 藝流程見圖 11。 長沙礦冶研究院在對木安電廠粉煤灰性質(zhì)分析的基礎(chǔ)，經(jīng)過“一粗一精 — 掃”浮選流程，可得到可燃體為 85％以上的高級精炭，用來制造活性炭。 國內(nèi)外粉煤灰分選工藝研究概況 目前世界各國主要采用浮選法脫碳，燃燒法、電選法仍處于實驗室與半工業(yè)試驗階段。由此可見，粉煤灰綜合利用不論是從節(jié)約土地、保護環(huán)境的基本國策角度，還是從節(jié)約用水、堅持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的角度，都是十分必要的，都具有現(xiàn)時的和長遠的意義。根據(jù)國內(nèi)外試驗研究發(fā)現(xiàn)，粉煤灰堆放的地方地下水都受到了不同程度的污染，比較明顯的是使 pH值升高，有毒有害的鉻、砷等元家含量增加。為了解決這些問題，需要對粉煤灰分選后進行綜合利用研究 [12]。為此，制磚用粉煤灰含碳量一般控制在不大于 10% 。 選題的必要性和意義 粉煤灰資源化過程所遇到的主要問題是含碳超過標準。 就包頭市來講，目前全市共有 4 個灰場，累計粉煤灰堆放量為 4500 萬 t 左右，全部為電廠的濕排灰，碳含量都在 14%左右，新排粉煤灰中，老機組仍然采用的是濕式排灰，品質(zhì)仍然屬于碳含量高的Ⅲ級粉煤灰。 中國的火電裝機容量從 2021 年起呈現(xiàn)出爆炸式的增長，因此，粉煤灰排放也在過去內(nèi)蒙古科技大學本科生畢業(yè)論文 10 年內(nèi)增長了 3 倍。 粉煤灰全球形勢與背景 粉煤灰排放量驚人，已成工業(yè)固體污染之首。 (4) 政策落實難，利用工作不盡人意。 （ 3）以粉煤灰為回填料，應用于煤礦采空區(qū)回填，控制地表沉陷，以 粉煤灰為原料制備聚合物復合材料，纖維材料等。國內(nèi)對用粉煤灰制無機絮凝劑的研究雖然已有報道，但工藝設(shè)計仍處于摸索階段，研究才剛起步，還沒有實現(xiàn)工業(yè)化， 目前，在日本和西歐的一些國家利用粉煤灰生產(chǎn)高效絮凝劑現(xiàn)已實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。 就目前有關(guān)資料來看，我國對粉煤灰綜合利用主要集中在用于燒磚、筑路、做水泥和混凝土的摻合料、選取漂珠、改良土壤等方面，只有少部分用于化工工業(yè)和廢水處理 [5]。在其他方面，主要用于提取有用物質(zhì)，如提取微珠、炭、鐵、鋁等，以及利用粉煤灰表面積大、孔隙多、吸附性能好的特點，可處理各種工業(yè)污染。作為一項重大的經(jīng)濟政策，并提到戰(zhàn)略高度，則是在改革開放以后，國家和地方制定了一系列鼓勵粉煤灰資源綜合利用政策，這有力的推進了粉煤灰的利用，1995 年粉煤灰的利用率上升到 %[3]。例如：以美國國 家灰渣協(xié)會為主的一些單位，自 1967 年以來以連續(xù)召開了多屆粉煤灰渣利用會議，并在 1974 年就把粉煤灰列為國家最豐富的第七位固體礦物資源 [1,2]。 第一章 緒 論 ............................................................................................................................ 1 課題的提出 背景 ......................................................................................................... 1 粉煤灰的產(chǎn)生與研究歷史淵源 ....................................................................... 1 粉煤灰的用途及利用存在問題 ....................................................................... 1 粉煤灰全球形勢與背景 ................................................................................... 3 選題的必要性和意義 ................................................................................................. 4 國內(nèi)外粉煤灰分選工藝研究概況 ............................................................................. 6 粉煤灰除炭原理和方法 ............................................................................................. 8 粉煤灰除炭原理 .............................................................................................. 8 粉煤灰除炭方法 .............................................................................................. 8 課題研究主要方法和思路 ......................................................................................... 9 第二章 試驗前的準備 ............................................................................................................ 11 粉煤灰理化性質(zhì)分析 ............................................................................................... 11 試驗用主要儀器 ....................................................................................................... 13 相關(guān)試驗參數(shù)的測定方法 ....................................................................................... 13 燒失 量測定方法步