专利名称：一种粉煤灰微珠的生产方法
技术领域：
本发明涉及利用煤粉锅炉生产粉煤灰微珠的方法。
背景技术：
众所周知，粉煤灰中微珠包括漂珠和沉珠。其中漂珠是从粉煤灰中分选出来的薄壁中空微珠。因它质轻易漂，常浮于粉煤灰冲灰水的表面，故名漂珠。漂珠属于粉煤灰空心微珠的一种，一般为银白色或灰色，间有极少量黄、褐等杂色。漂珠属玻璃态微珠，在生物显微镜下或扫描电镜下可以清楚观察到，大部分漂珠是外表光滑的球形颗粒。
沉珠和漂珠都具有广泛的应用。从粉煤灰中分选微珠已有很多技术，但是往往在实际规模生产中，电厂煤粉炉产出的粉煤灰中出现微珠含量时高时低，时有时无的现象，为粉煤灰中提取微珠生产带来了许多困难，如何保证煤粉炉出产的粉煤灰中微珠具有足够的含量，或者主动干预煤粉燃烧获得更多的沉珠和漂珠，从而实现煤粉炉粉煤灰产出材料化，提高粉煤灰利用价值，是本发明解决的主要问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服目前电厂煤粉炉产出的粉煤灰中出现微珠含量时高时低，时有时无的现象，提供一种能够增加粉煤灰中微珠含量的粉煤灰微珠的生产方法。
本发明解决技术问题的技术方案包括以下步骤(1)、根据原煤粉煤灰的化学成分，至少添加一种氧化物或矿化剂，使得最终煤粉燃烧后形成的粉煤灰微珠的化学成分为SiO245-65％；Al2O35-50％；Fe2O30-10％；CaO+MgO0-20％；
Na2O+K2O0-14％(2)、将所述至少添加一种的氧化物与燃煤均匀混合，加入煤粉磨机磨细，制得粉末粒度小于100微米的煤粉配合物，将煤粉配合物喷入煤粉炉中，在1200℃-1600℃的温度下燃烧，燃烧过程中形成玻璃微珠，经过电除尘收集，物理分选，最后获得玻璃微珠。
(3)、如果粉煤灰成分符合微珠的化学组成，由于燃烧温度较低仍不能生成较多的微珠的情况下，需要添加矿化剂。矿化剂为萤石或者硫酸钙，或者二者的复合物。
技术方案中，所述煤粉炉包括热电厂煤粉锅炉和其他燃煤热力锅炉。
生成的粉煤灰微珠的尺寸为1-500微米。
生成的粉煤灰微珠是空心或实心的具有不同密度的玻璃质微珠。
该方法同样适合提高火山灰活性的粉煤灰改性。
本发明有益效果是通过控制粉煤灰的化学组成，由炉外被动分选粉煤灰微珠，变为炉内主动控制粉煤灰中玻璃微珠的产出，达到粉煤灰产出材料化，实现粉煤灰的高附加值利用。这种方法也同样适合提高粉煤灰火山灰活性的改性。
具体实施例方式
针对不同煤种灰分的化学组成特点和燃烧特点，在煤粉燃烧过程中，至少添加一种氧化物或矿化剂，添加的氧化物原料必须是对煤粉燃烧发热影响不大的原料，添加的氧化物是指无机化工或者矿物原料，通过添加这种氧化物，使得最终煤粉燃烧后形成的粉煤灰的化学组成为SiO245-65％；Al2O35-50％；Fe2O30-10％；CaO+MgO0-20％；Na2O+K2O0-14％添加的氧化物按比例与燃煤均匀混合，加入煤粉磨机磨细，使得粉末粒度小于100微米后喷入煤粉炉，在1200-1600℃的温度下燃烧，燃烧过程中形成玻璃微珠，经过电除尘收集，物理分选，最后获得不同密度和不同尺寸的玻璃微珠。
其具体方法按下述步骤进行(1)添加的氧化物的选择与制备根据生成粉煤灰微珠的化学组成要求和原煤粉煤灰的化学成分的特点，按照缺啥补啥的原则进行配料计算，根据具体情况，引入至少一种氧化物或矿化剂。所引入的氧化物原料必须是对煤粉燃烧发热影响不大的原料。
(2)粉煤灰微珠的生成将磨细的煤粉混合物喷入煤粉炉中燃烧，燃烧温度为1200-1600℃(煤粉炉)，燃烧得到的灰质物和添加的氧化物在高温下形成玻璃态物质，在气力作用下，形成玻璃微珠后随烟气被电收尘收集下来。添加的氧化物不影响煤粉炉的热力输出。
(3)粉煤灰微珠的分选根据微珠密度的不同，利用气力或水力方式实现不同密度微珠的分离，最终获得具有不同密度和尺寸的沉珠和漂珠。
(4)对于由于燃烧温度较低而引起粉煤灰微珠含量下降的情况时，引入萤石或者硫酸钙作为矿化剂，或者萤石和硫酸钙的复合物作为复合矿化剂使用。
实施例1原料化学成分原煤中灰分为8％(重量比)
工艺配比添加氧化物(石英粉)/煤粉＝2/100，将添加的氧化物加入煤粉中进行球磨。配煤混合物粒度200目筛筛余小于5％。
将配煤混合物喷入煤粉炉中，中心温度为1550℃，燃烧后经过电收尘收集，分选出沉珠和漂珠。
未添加氧化物前粉煤灰中的微珠含量为5％，添加2％的氧化物后，同样的燃烧条件下获得的粒径为1-500微米的粉煤灰微珠的含量为30％。
实施例2原料化学成分
工艺配比添加的氧化物(煅烧铝土矿)/煤粉＝2/100，添加的氧化物和原煤加入煤磨中进行球磨，获得的配煤混合物粒度200目筛筛余小于5％。
将配煤混合物喷入煤粉炉中，中心温度为1500℃，燃烧后经过电收尘收集，获得的粉煤灰微珠，通过分选，获得漂珠和沉珠。
未添加氧化物前粉煤灰中的微珠含量为10％，添加2％的氧化物后，同样的燃烧条件下获得的尺寸为1-500微米的粉煤灰微珠的含量为45％。
实施例3原料化学成分
工艺配比添加的氧化物(煅烧铝土矿)/煤粉＝2/100，另加燃煤灰分重量0.5％的萤石，添加物和原煤加入煤磨中进行球磨，获得的配煤混合物粒度200目筛筛余小于5％。
将配煤混合物喷入煤粉炉中，中心温度为1300℃，燃烧后经过电收尘收集，获得的粉煤灰微珠，通过分选，获得漂珠和沉珠。
未添加的氧化物和矿化剂前粉煤灰中的微珠含量为5％，添加2％的氧化物和添加煤灰量0.5％的萤石，同样的燃烧条件下获得的尺寸为1-500微米的粉煤灰微珠的含量为46％。
实施例4原料化学成分
工艺配比添加的氧化物(煅烧铝土矿)/煤粉＝2/100，另外添加燃煤灰分量1％的矿化剂硫酸钙，添加物和原煤加入煤磨中进行球磨，获得的配煤混合物粒度200目筛筛余小于5％。
将配煤混合物喷入煤粉炉中，中心温度为1550℃，燃烧后经过电收尘收集，获得的粉煤灰微珠，通过分选，获得漂珠和沉珠。
未添加氧化物前粉煤灰中的微珠含量为10％，添加2％的氧化物和燃煤灰分量1％的矿化剂硫酸钙后，同样的燃烧条件下获得的尺寸为1-500微米的粉煤灰微珠的含量为50％。
实施例5原料化学成分
工艺配比添加的氧化物(煅烧高岭土)/煤粉＝2/100，添加的氧化物原煤加入煤磨中进行球磨，获得的配煤混合物粒度200目筛筛余小于5％。
将配煤混合物喷入煤粉炉中，中心温度为1500℃，燃烧后经过电收尘收集，获得的粉煤灰微珠，通过分选，获得漂珠和沉珠。
未添加氧化物前粉煤灰中的微珠含量为10％，添加2％的氧化物后，同样的燃烧条件下获得的尺寸为1-500微米的粉煤灰微珠的含量为50％。
实施例6原料化学成分
工艺配比添加的氧化物(煅烧铝土矿)/煤粉＝2/100，另外添加燃煤灰分量0.5％的硫酸钙和0.5％的萤石复合矿化剂，添加物和原煤加入煤磨中进行球磨，获得的配煤混合物粒度200目筛筛余小于5％。
将配煤混合物喷入煤粉炉中，中心温度为1550℃，燃烧后经过电收尘收集，获得的粉煤灰微珠，通过分选，获得漂珠和沉珠。
未添加氧化物前粉煤灰中的微珠含量为20％，添加2％的氧化物和燃煤灰分量1％的复合矿化剂后，同样的燃烧条件下获得的尺寸为1-500微米的粉煤灰微珠的含量为60％。
权利要求
1.一种粉煤灰微珠的生产方法，其特征是它包括以步骤(1)、根据原煤粉煤灰的化学成分，至少添加一种氧化物或矿化剂，使得最终煤粉燃烧后形成的粉煤灰微珠的化学成分为SiO245-65％；Al2O35-50％；Fe2O30-10％；CaO+MgO0-20％；Na2O+K2O0-14％(2)、将所述至少添加一种的氧化物或矿化剂与燃煤均匀混合，加入煤粉磨机磨细，制得粉末粒度小于100微米的煤粉配合物，将煤粉配合物喷入煤粉炉中，在1200-1600℃的温度下燃烧，燃烧过程中形成玻璃微珠，经过电除尘收集，物理分选，最后获得玻璃微珠。
2.根据权利要求1所述的一种粉煤灰微珠的生产方法，其特征是，所述氧化物为含有氧化硅或氧化铝或氧化铁或氧化钙的化工原料或矿物原料，所述矿化剂为萤石或石膏或二者的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种粉煤灰微珠的生产方法，其特征是，所述煤粉炉包括热电厂煤粉锅炉和其他燃煤热力锅炉。
4.根据权利要求1所述的一种粉煤灰微珠的生产方法，其特征是，生成的粉煤灰微珠的尺寸为1-500微米。
5.根据权利要求1所述的一种粉煤灰微珠的生产方法，其特征是，生成的粉煤灰微珠是空心或实心的具有不同密度的玻璃质微珠。
6.根据权利要求1所述的一种粉煤灰微珠的生产方法，其特征是，该方法适合提高火山灰活性的粉煤灰改性。
全文摘要
本发明公开了一种粉煤灰微珠的生产方法，根据煤灰化学成分的特点，将至少一种氧化物或矿化剂加入煤粉中，通过磨细后获得配煤混合物，然后将配煤混合物喷入煤粉炉燃烧，经过电除尘收集，物理分选，最后获得不同密度的玻璃质粉煤灰微珠。这种方法使得粉煤灰在煤粉炉内实现了材料化，使得粉煤灰得到了高附加值、低成本的综合利用，该方法也同样适合提高火山灰活性的粉煤灰改性。
文档编号C03C3/076GK101037299SQ20071001759
公开日2007年9月19日 申请日期2007年3月30日 优先权日2007年3月30日
发明者赵鹏 申请人:长安大学