一种用流化床锅炉飞灰、气化炉渣制造陶粒的方法与流程

本发明属于建材制造技术领域，具体涉及一种用锅炉飞灰、气化炉渣制造陶粒的方法。

背景技术：

循环流化床锅炉技术是近十几年来迅速发展起来的一项高效，低污染的清洁燃烧新技术，低等级煤和煤矸石发电大多采用循环流化床锅炉。由于循环流化床锅炉炉内温度较低（800℃～900℃），与传统的煤粉炉锅炉燃烧温度(1400℃～1600℃)相比有较大降幅，燃烧温度的变化，导致循环流化床锅炉飞灰与传统的粉煤灰在物相组成上也产生了本质性差异。循环流化床锅炉飞灰的主要物相组成为无定形偏高岭石，已经不是以玻璃相、莫来石相与少量刚玉为主的煤粉炉粉煤灰。循环流化床锅炉飞灰主要成分具有高钙、高硫的特点，因此循环流化床锅炉飞灰的综合利用在目前情况下存在较大困难。

气化炉渣是煤在气化炉中完全气化后剩下的残渣，是煤中可燃物部分完全气化后剩余的物质，是煤中矿物质在煤气化过程中经过一系列分解、化合反应生成的产物。作为煤气化的副产物，气化炉渣产生量占整个残渣总量的80%左右。气化炉渣的堆放不但占用大量的土地资源，而且易造成土壤环境和水资源的污染。

陶粒是一种节能、环保、资源再利用的人造轻集料，它的表壳为隔水保气的釉层，表观颜色为棕灰、铁灰、暗红色。内部为微孔、多孔结构的陶质粒状材料。粒径大于或等于5mm的叫陶粒，而小于5mm者称为陶砂，广泛应用于建筑、冶金、石油、化工、农田、水利、交通、园林、花卉等行业。传统陶粒生产大多采用粘土、页岩为主要原料经烧结而成，势必会消耗大量不可再生的矿物资源，不符合国家环保要求。

技术实现要素：

本发明公开一种用流化床锅炉飞灰、气化炉渣制造陶粒的方法，不仅利用了流化床锅炉飞灰和气化炉渣等工业固废，同时还生产出具有较高经济效益的陶粒产品。

为实现本发明的目的，本发明提供了以下技术方案,包括以下步骤:

（1）粉磨，将页岩或粘土，和气化炉渣按比例进行粉磨；

（2）搅拌，将步骤（1）中粉磨后的混合物和循环流化床锅炉飞灰按比例和水混合搅拌，进行均化；

（3）成球，将步骤（2）中均化后物料制成球形；

（4）焙烧，将步骤（3）中成球后的物料进行预热后，进行焙烧；

（5）冷却，将步骤（4）中经过焙烧后的颗粒进行冷却，出陶粒成品。

如上所述（1）-（5）步骤中还包括，将步骤（5）中焙烧后的颗粒冷却后，筛选成不同粒径等级的成品陶粒。

如上所述的一种用流化床锅炉飞灰、气化炉渣制造陶粒的方法，上述循环流化床锅炉飞灰40份～70份，气化炉渣10份～30份，页岩10份～30份。

如上所述的一种用流化床锅炉飞灰、气化炉渣制造陶粒的方法，混合后的物料sio2含量为45%～65%，al2o3含量为20%～30%，fe2o3含量为10%～20%，cao含量为10%～20%。

如上所述的一种用流化床锅炉飞灰、气化炉渣制造陶粒的方法，以10℃～15℃/min的速率升温至600℃～650℃，保温10min～15min。以10℃～20℃/min的速率升温至1100℃～1300℃，保温5min～10min。

如上所述的一种用流化床锅炉飞灰、气化炉渣制造陶粒的方法，成球粒径为5mm～25mm。

如上所述的一种用流化床锅炉飞灰、气化炉渣制造陶粒的方法，页岩或粘土和气化炉渣按比例进行粉磨,比例为1:3～1:5。

本发明的优点在于:

1.可直接利用气化炉渣中所含的残余碳，降低陶粒生产过程中的热耗。

2.本发明制备的陶粒，可广泛应用于建筑、冶金、石油、化工、农田、水利、交通、园林、花卉等行业。

附图说明

图1为一种的资源综合利用流化床锅炉飞灰、气化炉渣的方法实施例1示意图。

图2为一种的资源综合利用流化床锅炉飞灰、气化炉渣的方法实施例2示意图。

图3为一种的资源综合利用流化床锅炉飞灰、气化炉渣的方法实施例3示意图。

具体实施方式

实施例1

称取气化炉渣2.5kg、页岩0.5kg，利用实验小磨粉磨40分钟。粉磨后的物料和称取的流化床锅炉飞灰2kg放入搅拌器搅拌10分钟，加入1.5kg的水搅拌5分钟。将加水搅拌后的物料手动成球，料球直径控制在10毫米以下。制备好的料球在恒温烘干箱105℃的温度下烘干2小时，取出烘干后的物料在高温炉中以10℃/min的速率升温600℃，保温5分钟。以20℃的速率升温至1150℃，保温10分钟。取出后自然冷却至室温。所得的陶粒筒压强度6.2mpa。

参照图1，上述实施例在工程例中为:

按气化炉渣：页岩为5:1的比例计量后输送至粉磨系统，经粉磨后的混合物料进入下一工序。流化床锅炉飞灰计量后按2:3的比例与合格的混合物料料进入搅拌系统。搅拌合格的物料输送至成球系统，物料在成球系统中与水混合，逐步长大，形成粒径合格的料球。成球后物料进入烘干系统逐步烘干至水分≤1%，并逐步预热至600℃。烘干预热后的料球进入焙烧系统焙烧，焙烧温度控制在1150℃左右，焙烧10分钟后进入冷却系统，经空气冷却后产出合格陶粒产品。

实施例2

称取气化炉渣1.0kg、粘土1.5kg，利用实验小磨粉磨40分钟。粉磨后的物料和称取的流化床锅炉飞灰2.5kg放入搅拌器搅拌10分钟，加入1.5kg的水搅拌10分钟。将加水搅拌后的物料手动成球，料球直径控制在10毫米以下。制备好的料球在恒温烘干箱105℃的温度下烘干2小时，取出烘干后的物料在高温炉中以10℃/min的速率升温600℃，保温5分钟。以15℃的速率升温至1200℃，保温10分钟。取出后自然冷却至室温。所得的陶粒筒压强度6.8mpa。

参照图2，上述实施例在工程例中为:

与实施例1不同之处在于在于按气化炉渣：页岩为2:3的比例计量后输送至粉磨系统，与实施例1不同之处在于在于物料经选粉系统选粉后，细度合格的混合物料进入下一工序，细度不合格的混合物料返回粉磨系统重新粉磨。

与实施例不同之处在于在于流化床锅炉飞灰计量后按1:1的比例与合格的混合料进入搅拌系统。搅拌合格的物料输送至成球系统，物料在成球系统中与水混合，逐步长大，形成粒径合格的料球。成球后物料进入烘干系统逐步烘干至水分≤1%，并逐步预热至600℃。烘干预热后的料球进入焙烧系统焙烧，焙烧温度控制在1150℃左右，焙烧10分钟后进入冷却系统，经空气冷却后产出合格的陶粒产品。

实施例3

称取气化炉渣1kg、页岩1kg，利用实验小磨粉磨40分钟。粉磨后的物料和称取的流化床锅炉飞灰3kg放入搅拌器搅拌10分钟，加入1.5kg的水搅拌10分钟。将加水搅拌后的物料手动成球，料球直径控制在10毫米以下。制备好的料球在恒温烘干箱105℃的温度下烘干2小时，取出烘干后的物料在高温炉中以15℃/min的速率升温600℃，保温5分钟。以10℃的速率升温至1250℃，保温5分钟。取出后自然冷却至室温。所得的陶粒筒压强度7.8mpa。

参照图3，上述实施例在工程例中为:

与实施例1不同之处在于在于按气化炉渣：页岩为1:1的比例计量后输送至粉磨系统，经选粉系统选粉后，细度合格的混合物料进入下一工序，细度不合格的混合物料返回粉磨系统重新粉磨。

与实施例2不同之处在于在于流化床锅炉飞灰计量后按2:3的比例与合格的混合料进入搅拌系统。搅拌合格的物料输送至成球系统，物料在成球系统中与水混合，逐步长大，形成粒径合格的料球。成球后物料进入烘干系统逐步烘干至水分≤1%，并逐步预热至600℃。烘干预热后的料球进入焙烧系统焙烧，与实施例2、实施例3不同之处在于在于焙烧温度控制在1250℃左右，焙烧5分钟后进入冷却系统，与实施例2不同之处在于在于经空气冷却后的成品进入筛分系统，筛分系统按料球颗粒直径筛分出大小不同的合格陶粒产品，不合格的物料返回粉磨系统再次粉磨重新利用。