1.一种粉煤灰熔融资源化利用的方法,其特征在于:所述方法的步骤如下:
(1)根据粉煤灰的组成预测灰样在1400℃时的粘度,若1400℃时的粘度在10Pa·S以下时,直接进入步骤(2);若1400℃时的粘度大于10Pa·S,则向粉煤灰中添加SiO2或者CaO来调节组成使得目标组成在1400℃时的粘度在10Pa·S以下,以确保能够顺利排渣,然后进入步骤(2);
(2)粉煤灰经给料装置进入熔融炉,熔融炉的温度在1400℃以上,调节给料及排渣速度使得粉煤灰在熔融炉内的停留时间为10~15min,以确保粉煤灰完全熔融,同时粉煤灰熔融后的金属能够充分沉淀于熔融炉的底部;
(3)熔融炉内的熔渣从熔融炉的排渣口连续排出,控制排渣速度与给料口进料速度以保证熔融炉内的灰量一定;根据需要对排出的熔渣采用水冷淬火、空气中冷却、或者慢速冷却以得到不同性质的产品。
2.根据权利要求1所述的粉煤灰熔融资源化利用的方法,其特征在于:借助FACTSAGE软件对粉煤灰的灰样的熔点以及1400℃时的粘度进行预测。
3.根据权利要求1所述的粉煤灰熔融资源化利用的方法,其特征在于:粉煤灰中含有质量百分数为1~15%的Fe2O3,同时还含有Cr、Pb、Mn微量金属,因此可进行金属成分的回收。
4.根据权利要求1所述的粉煤灰熔融资源化利用的方法,其特征在于:粉煤灰中的主要成分为SiO2、Al2O3和CaO,三者构成的共熔体使得粉煤灰在1400℃以上的高温能够完全熔融。
5.根据权利要求1所述的粉煤灰熔融资源化利用的方法,其特征在于:根据密度差对金属进行回收,金属因为密度大沉积在熔融炉的底部,当达到一定的量即可打开阀门排出金属溶液以实现金属的回收。
6.根据权利要求1所述的粉煤灰熔融资源化利用的方法,其特征在于:水冷淬火即将熔渣直接排入水中急冷,水冷淬火得到的熔渣呈玻璃态的细砂状,其强度和脆性与天然材料相当,可作为填土、路盘材及混凝土材使用,另外将水冷熔渣粉磨还可作为烧结透水砖保温砖微晶材料高附加值产品的原料。
7.根据权利要求1所述的粉煤灰熔融资源化利用的方法,其特征在于:空气中冷却即将熔渣置于空气环境下自燃冷却,空气中冷却得到的熔渣为玻璃质或部分结晶化的块状,强度大,熔渣可作为路盘材、表层材及混凝土骨材使用,另外,通过各种形状的模具对熔渣进行空冷,还可以制备得到各种形状与性质的工艺品高附加值产品。
8.根据权利要求1所述的粉煤灰熔融资源化利用的方法,其特征在于:慢速冷却即将熔渣转移至可程序控温保温炉中,以1~5℃/min的冷却速度实现冷却,慢冷得到的熔渣结晶度较高且得到的熔渣强度大,更适合混凝土骨材,另外通过控制冷却速率还可以制备玻璃陶瓷材料。
9.根据权利要求1所述的粉煤灰熔融资源化利用的方法,其特征在于:所述SiO2采用废弃玻璃,所述CaO采用石灰石,所述废弃玻璃及石灰石需要粉碎研磨使得与粉煤灰混合均匀。
10.根据权利要求1所述的粉煤灰熔融资源化利用的方法,其特征在于:高温熔融产生的尾气通过旋风分离器和脱硫脱硝设备,然后经引风机排出大气。