【正文】 科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 查閱文獻(xiàn)資料進(jìn)行實(shí)際調(diào)研發(fā)現(xiàn)問題解決問題實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證全國(guó)每年從電站粉煤灰中流失數(shù)百萬噸的煤炭，煤炭資源白白流失造成極大浪費(fèi)粉煤灰含碳量高，不適宜直接用于制造水泥等商品，需進(jìn)行脫碳處理通過粉煤灰浮選脫碳技術(shù)，可將粉煤灰的含碳量大幅度降低，可將粉煤灰資源化采用“一精一粗一掃”浮選工藝，可得到精炭、中間產(chǎn)品、尾灰三產(chǎn)品 圖 12 實(shí)驗(yàn)技術(shù)思路 內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 第二章 試驗(yàn)前的準(zhǔn)備 粉煤灰理化性質(zhì)分析 粉煤灰是火力發(fā)電的必然產(chǎn)物，是煤炭在發(fā)電廠鍋爐中燃燒后排放的一種人造火山灰材料，每消耗 4 噸煤就會(huì)產(chǎn)生 1 噸粉煤灰。 課題研究主要方法和思路 本 粉煤灰浮選脫碳技術(shù)研究的課題，利用查閱資料、理論分析、實(shí)驗(yàn)室研究等手段，并運(yùn)用礦石學(xué)基礎(chǔ)、 篩分分析 法、 碎礦與磨礦技術(shù)、固體物料分選學(xué)、浮游選礦、實(shí)驗(yàn)研究方法等基礎(chǔ)學(xué)科知識(shí)，通過實(shí)驗(yàn)并結(jié)合前人研究成果， 從分析原料粉煤灰浮選特征入手，以浮選藥劑、充氣量、濃度等基本浮選工藝條件和浮選流程為研究對(duì)象， 全面論證粉煤灰浮選脫碳技術(shù)方案的可行性，提出有效實(shí)施方案。如甘肅白銀公司動(dòng)力廠原灰含炭量平均為 35%左右，經(jīng)浮選后含炭量降到 5%以下 [20]。主要實(shí)用技術(shù)有：燃燒法、電選和浮選法 [19]。這些因素削弱了未燃盡炭粒和尾灰之間可浮性的差別 ,給浮選法回收炭帶來了一定難度 ,但選擇優(yōu)良的浮選藥劑來改善和強(qiáng)化浮選過程， 在浮選藥劑的作用下，這種潤(rùn)濕性差別還是可以增大，從而實(shí)現(xiàn)炭粒與其他顆粒有效地分離 [18]。 ,具有最 好的可浮性 ,而無煙煤的接觸角僅為 73176。因此，在泡沫浮選過程中，由于炭粒具有較大的接觸角，故能粘附于氣泡表面浮出灰漿液面 , 而粉煤灰中的其他顆粒接觸角較小，不能粘附于氣泡表面而仍然留在灰漿中。左右，而粉煤灰中其他顆粒的接觸角較小，只有 10176。 浮選 法就是根據(jù)粉煤灰中炭粒與其他礦物表面潤(rùn)濕性差異，通過加入捕收劑和起泡劑等將炭粒呈泡沫層分離出來的工藝方法。這樣就能 回收未燃盡的炭粒，更重要的是這些炭大多呈海綿狀或蜂窩狀，疏松多孔，親油疏水，具有良好的吸附活性，可以用于生產(chǎn)活性炭。 近年來，浮選柱分選技術(shù)取得了重大突破，在處理極細(xì)物料方面，更是效果突 出，于是浮選柱在產(chǎn)業(yè)化方面取得了巨大進(jìn)展，采用浮選機(jī)和旋流 靜態(tài)微泡浮選柱來進(jìn)行粉煤灰的浮選脫碳研究。 圖 11 株洲電廠浮選脫碳工藝流程 北京石景山電廠采用漂洗一磁選一分級(jí)工藝流程處理本廠粉煤灰得到了純度分別為98％、 95％、 86％的厚壁微珠，總回收率達(dá) ％。 北京科技大學(xué) (原北京鋼鐵學(xué)院 )對(duì)棟洲電廠在對(duì)本廠粉煤灰進(jìn)行干法電選脫炭試驗(yàn)的同時(shí)，還利用粉煤灰與炭粒表面性質(zhì)的差異對(duì)水膜除塵器收集的粉煤灰進(jìn)行了濕法浮內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 選脫炭的試驗(yàn)，獲得了發(fā)熱量 23023N／ k 以上的精炭 [16]。脫炭后的后灰的可燃物含量由原灰的 36％降到 5％左右。 國(guó)內(nèi)長(zhǎng)沙礦冶研究院、北京石景山電廠、株洲電廠、北京科技大學(xué) (原北京鋼鐵學(xué)院 )礦業(yè)研究所、核工業(yè)部北京第五研究所等單位都不同程度地開展了粉煤灰浮選脫碳方法和工藝的研究 。粉煤灰的分選按分選 介質(zhì)的不同，目前可分為以空氣為介質(zhì)的干法分選工藝（一般適用于干法排灰的電廠）和以水為介質(zhì)的濕法分選工藝（一般適用于濕法排灰的電廠），從分選效果來看濕法分選工藝優(yōu)于干法分選工藝 [15]。也可以對(duì)有關(guān)環(huán)保部門 提供技術(shù)支持和參考，具有廣泛的應(yīng)用及推廣價(jià)值。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 通過浮選脫碳技術(shù)，可將粉煤灰資源化，將“非經(jīng)濟(jì)儲(chǔ)量” 的大量固體廢棄物粉煤灰劃歸“經(jīng)濟(jì)儲(chǔ)量”， 得到富集炭、中間產(chǎn)物和尾灰三種產(chǎn)品，該三種產(chǎn)品均可以綜合利用， 可 分別用于建材與活性炭行業(yè)，達(dá)到變廢為寶， 化害為利 的目的?？梢灶A(yù)見在不久的將來，粉煤灰將從開始的供求遠(yuǎn)大于需求轉(zhuǎn)化為供求基本平衡，減少粉煤灰占據(jù)的耕地。再加上粉煤灰貯 灰場(chǎng)大多位于江、河、湖及城市水源保護(hù)區(qū)域，水源保護(hù)問題也十分迫切 [14]。 粉煤灰露天堆放，刮風(fēng)天氣灰塵會(huì)污染空氣，下雨天氣滲水污染地下水。各種產(chǎn)品對(duì)粉煤灰中的含碳量都有一定的要求。②由于粉煤灰各種成分的混雜，使粉煤灰用量比例很小，一般低于 30％，從而限制了粉煤灰的利用率。為了降低粉煤灰中的含碳量和充分 利用資源，須對(duì)粉煤灰進(jìn)行脫碳處理， 脫炭好壞成為粉煤灰能否綜合利用的關(guān)鍵問題。另外碳粒留在磚中，會(huì)影響磚的強(qiáng)度和耐久性。 電廠鍋爐在燃用無煙煤和劣質(zhì)煙煤的情況下，還存在一部分沒有完全燃燒，造成粉煤灰中含碳量增高，一般波動(dòng)在 8%～20%的范圍內(nèi)，全國(guó)每年從電站粉煤灰中流失數(shù)百萬噸的煤炭，不但使煤炭資源白白流失，造成極大地浪費(fèi)，而且由于粉煤灰中含有大量的炭，致使粉煤灰排放量增加，更重要的是由于粉煤灰中含有未燃盡的炭，會(huì)造成粉煤灰綜合利用困難，影響了粉煤灰資源的開發(fā)，不利于環(huán)保 [11]?；诖?，包頭市已將粉煤灰的綜合利用寫入市“十一五”科技發(fā)展規(guī)劃并重點(diǎn)實(shí)施 [10]。新機(jī)組多采用煤粉爐燃燒工藝，電除塵干式排灰，碳含量顯著降低，一般低于 5%，其中Ⅰ級(jí)灰占 18%，Ⅱ級(jí)灰占 25%，其余為Ⅲ級(jí)灰。當(dāng)前，人口、資源與環(huán)境是各國(guó)面臨的全球性問題，我國(guó)人口眾多，資源日益緊張，環(huán)境不斷惡化，對(duì)工業(yè)廢 渣中最大排放量的粉煤灰進(jìn)行綜合利用是一項(xiàng)具有重大經(jīng)濟(jì)、環(huán)境與社會(huì)效益的工作，也是造福于子孫后代的具有長(zhǎng)遠(yuǎn)戰(zhàn)略性的課題 [9]。綠色和平在報(bào)告中指出： 2021 年中國(guó)粉煤灰產(chǎn)量達(dá)到了 億噸，相當(dāng)于當(dāng)年中國(guó)城市生活垃圾總量的兩倍多，其體積可達(dá)到 億立方米，相當(dāng)于每?jī)煞职腌娋偷節(jié)M一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)游泳池，或每天一個(gè)水立方。雖說粉煤灰是電廠的廢物，但在建材、熱工、筑路、鑄造、冶金、化工、環(huán)保等傳統(tǒng)工業(yè)以及高科技領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，尤其是在 建材行業(yè)。 2021 年 9 月 15 日，國(guó)際環(huán)保組織綠色和平在北京發(fā)布《 2021 中國(guó)粉煤灰調(diào)查報(bào)告》指出，火力發(fā)電產(chǎn)生的粉煤灰排放已經(jīng)成為中國(guó)工業(yè)固體廢物的最大單一污染源，但這卻長(zhǎng)期被忽視。所有這些都需引起相關(guān)研究、生產(chǎn)人員，不斷提高我國(guó) 粉煤灰資源綜合利用的水準(zhǔn)，拓寬應(yīng)用范圍。許多企業(yè)、基層干部及部分領(lǐng)導(dǎo)不知道有關(guān)粉煤灰綜合利用政策，不關(guān)心粉煤灰綜合利用政策的宣傳和貫徹，領(lǐng)導(dǎo)不力。 (3)在綜合利用過程中，尚存在對(duì)環(huán)境的某些負(fù)面影響，如貯灰場(chǎng)和運(yùn)輸車的揚(yáng)塵污染、提取有用物質(zhì)后廢渣的處理、農(nóng)用過程中重金屬積累及建材制品的放射性問題等。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 但粉煤灰的綜合利用存在以下問題： (1)粉煤灰綜合利用率偏低，我國(guó)粉煤灰綜合利用率只有 30%左右，而國(guó)外對(duì)粉煤灰的利用率則高達(dá) 70%～ 80% ?？山梃b國(guó)外相關(guān)生產(chǎn)工藝，從粉煤灰中提取這些貴金屬產(chǎn)品。 （ 2）礦物質(zhì)和高附加值產(chǎn)品的提取應(yīng)用。另外，粉煤灰在以下 3 個(gè)方面的綜合利用將具有可觀的發(fā)展前景 [6]： （ 1）以粉煤灰為原料做吸附材料、絮凝劑等，應(yīng)用于化工和環(huán)保方面。綜合以上分析，我國(guó)粉煤灰綜合利用在傳統(tǒng)項(xiàng)目上，如燒磚、筑路、做水泥和混凝土的摻合料等方面會(huì)有繼續(xù)深入發(fā)展，并陸續(xù)產(chǎn)生新的工藝。在韓國(guó)， Kim ChulHwan 等將粉煤灰作為一種新的造紙?jiān)蟻硌芯?，并通過電子顯微鏡分析 粉煤灰提高紙張抗拉強(qiáng)度和內(nèi)部粘結(jié)強(qiáng)度的原理。粉煤灰在制備新型材料方面也具備一定用途。內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 賈得義等 [4]利用焦作電廠產(chǎn)生的粉煤灰對(duì)重黏土地進(jìn)行改良，試種小麥，試驗(yàn)結(jié)果顯示，施用粉煤灰比不施粉煤灰的小麥產(chǎn)量有明顯增加；在一定的施用量范圍，施粉煤灰多少與小麥產(chǎn)量呈正相關(guān)關(guān)系。 粉煤灰的用途及利用存在問題 由于粉煤灰性能穩(wěn)定、價(jià)格低廉，其綜合利用主要是在建材、建工、道路、填筑、農(nóng)業(yè)和其他等方面。 1979 年以前的利用率還不及 10%。 我國(guó)粉煤灰利用起始于 20 世紀(jì) 50 年代，并于 60 年代設(shè)定了專門機(jī)構(gòu)，開展了這方面的工作。于是在一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，也就形成了這樣一個(gè)粉煤灰綜合利用的新興產(chǎn)業(yè)。但真正引起人們重視是在 20 世紀(jì) 50 年代之后，尤其是 70 年代中期石油危機(jī)之后，許多國(guó)家發(fā)電廠的燃料結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，都轉(zhuǎn)向以煤炭為主要燃料。 關(guān)鍵詞： 粉煤灰 脫碳 浮選 內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 The Technology of Removing Carbon from Fly Ash by Flotation Abstract Fly ash was used as solid waste coal enterprises, with advanced technology development and promotion, now for the development and utilization of fly ash spread out stage by stage. Fly ash carbon content is high, loss is also high, seriously restricting the prehensive utilization of powdered coal ash and mercialization. In order to reduce the carbon content in fly ash and make full use of resources, this paper will from fly ash by structure, application and other aspects to describe ash utilization status, research trends and latest progress in prehensive utilization of fly ash, forecast the development trend and application prospects, and determining the ash removing unburned carbon flotation experimental technology. The author undertook bold attempt, in the laboratory of raw materials on the basis of original fly ash, fly ash to selected experimental selected material, with light diesel oil as collector, 2 oil as foaming agent, using a coarse fine sweep flotation process, can make the selected ore loss reaches above 50%, scavenging tail ash burning loss amount is in 5% the following, tail ash yield of about %, which achieved the certain standard, have a certain market value. Keywords： Fly Ash, Removing Carbon, Flotation 內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 目 錄 摘要 .......................................................................................................................................... Ⅰ Abstract ....................................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。為了降低粉煤灰中的含碳量和充分利用資源， 本文將從粉煤灰的結(jié)構(gòu)、用途等方面來描述粉煤灰的利用現(xiàn)狀、 研究動(dòng)態(tài)與最新進(jìn)展 ，預(yù)測(cè)粉煤灰綜合利用的發(fā)展趨勢(shì)和應(yīng)用前景，并確定了從粉煤灰中除去未燃 燼炭的比較合理的 浮選實(shí)驗(yàn)工藝。I 粉煤灰浮選脫碳技術(shù)研究 摘要 粉煤灰曾作為燃煤企業(yè)的固體廢棄物，隨著先進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)和推廣，現(xiàn)在對(duì)于粉煤灰的開發(fā)利用逐步展開。粉煤灰的 含碳量高，燒失量也高，嚴(yán)重制約粉煤灰的綜合利用與商品化。筆者進(jìn)行了大膽地嘗試，在實(shí)驗(yàn)室原有粉煤灰原料的基礎(chǔ)上，重新選定粉煤灰實(shí)驗(yàn)入選物料，以輕柴油為捕收劑 , 2油作起泡劑，采用“一粗一精一掃”浮選流程，可使精選精礦燒失量達(dá)到 50%以上 , 掃選尾灰燒失量在 5%以下 , 尾灰產(chǎn)率約 %，使得達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)，有一定的市場(chǎng)價(jià)值。 第一章 緒 論 ....................................................................