貴州火電廠每年產(chǎn)生大量的粉煤灰,給環(huán)境、資源帶來很大的壓力。提高粉煤灰利用率一直是一個重要的課題。本文主要開展了三個方面的研究:從粉煤灰中選取固體碳、選取空心微珠和粉煤灰制取燒結(jié)磚,尋找較為適宜的工藝技術條件,擬集成一條綜合處理粉煤灰的技術路線。首先采用浮選法對粉煤灰進行選碳處理,以提高粉煤灰品級。其次采用水介質(zhì)、磁選法、重選法選取粉煤灰中的空心微珠。最后利用選礦所得礦渣制作粉煤灰燒結(jié)磚。本文獲得以下主要成果:1、粉煤灰主要由莫來石與非晶質(zhì)玻璃相組成,其中碳含量為4.39%。通過對比實驗確定起泡劑為仲辛醇,捕捉劑為0#柴油。浮選碳粒的最佳條件為:在礦重為300g時,礦漿濃度30%,空氣流速0.35m3·m-2·min-1,仲辛醇用量0.18g,0#柴油用量0.24g,碳選出率為53.95%,明顯提高粉煤灰質(zhì)量。2、三種微珠分選的最佳條件:(1)在漂珠分選中,礦漿濃度為25%,攪拌速度為1600rpm,攪拌時間為3min。(2)在磁珠分選中,磁選時間8min,磁場強度11000Oe,礦漿濃度30%。(3)在沉珠分選中,礦漿濃度25%,沖程12mm,沖次300次/min,沖水量0.7t/h。3、粉煤灰燒結(jié)磚實驗中,混合物料在10KN壓力下壓制成型,成型尺寸79×39×29mm;坯體經(jīng)電爐升溫、加熱、燒結(jié)及自然冷卻,成磚呈深紅色,表面光滑,沒有裂紋,燒成尺寸75×35×25mm,燒縮比5%。粉煤灰燒結(jié)磚的最佳實驗條件為:保溫時間6h,粉煤灰摻量80%,燒結(jié)溫度950℃,陳化時間1h,此時粉煤灰燒結(jié)磚的抗壓強度為101.9MPa。
【學位單位】：貴州大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2017
【中圖分類】：TQ536.4
【部分圖文】：

第一階段：火電廠將煤粉與熱空氣一起噴入爐膛中燃燒，氣化溫度低的組分先揮發(fā)，自礦物質(zhì)與固體碳連接的縫隙間不斷逸出，使煤粉形成多孔型炭粒。第二階段：隨著有機質(zhì)的組分完全燃燒和爐膛內(nèi)溫度不斷升高，煤粉中的礦物質(zhì)由于脫水開始發(fā)生轉(zhuǎn)變，經(jīng)過分解、氧化生成無機氧化物。此時煤粉由多孔型碳粒轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗫撞Ａw。第三階段：隨著燃燒的進行，在高溫熱動力條件下，處于熔融狀態(tài)的無機礦物質(zhì)在爐內(nèi)湍流的作用下懸浮在氣流中。在湍流以及高溫的同時作用下，無機熔融物迅速膨脹，而當溫度下降時，爐內(nèi)氣壓降低，大氣壓力均勻的作用于熔融物表面，使得多孔玻璃體逐漸收縮而形成顆粒，其孔隙率不斷降低，圓度不斷提高，粒徑不斷變小，最終由多孔玻璃轉(zhuǎn)變?yōu)槊芏容^高、粒徑較小的密實球體。其中極少一部分會揮發(fā) 凝結(jié)成為亞微米級顆粒；剩下的部分經(jīng)過熔融 聚集形成微米級顆粒[7-9]。圖 1-1 為粉煤灰形成過程示意圖。

圖 1-7 粉煤灰空心微珠分選工藝流程圖Fig. 1-7 Flow chart of separation of fly ash hollow microsphere3 粉煤灰空心微珠的應用粉煤灰空心微珠基于其良好的物理化學性質(zhì)，在多個領域都有非常廣發(fā)在塑膠行業(yè)，粉煤灰空心微珠可作為填充劑制作成為符合材料，改善原能。沈志剛[43]等利用空心微珠添加到聚丙烯制成符合材料，實驗表明珠添加量達到 20%時，彈性模量提升 83%。同時提高了材料的熱性能合材料成本。在建筑材料方面，粉煤灰空心微珠也有廣泛應用。利用粉微珠中的漂珠可以制作出性能優(yōu)良的輕質(zhì)耐火材料。我國已經(jīng)成功研制為 0.4-0.8g/cm3的輕質(zhì)耐火磚；沉珠可以生產(chǎn)高效保溫材料，例如微珠防火涂料等[44]。粉煤灰空心微珠還可以作為基質(zhì)制作各種多功能材料

圖 2-2 粉煤灰礦樣掃描電鏡圖Fig. 2-2 Fly ash samples by scanning electron microscope2.2.3 主要儀器及設備本章所以實驗儀器及設備如表 2-3 所示表 2-3 實驗儀器及設備Table 2-3 Experimental instruments and equipment名稱 型號 生產(chǎn)廠家掛槽浮選機 RK/FGC500 武漢洛克粉磨設備制造有限公司恒溫干燥箱 DNG-9070B 上�，榮暿笛檣璞贛邢薰鏡繾猶炱

本文編號：2827206