一种粉煤灰脱铁脱碳分选系统的制作方法

本实用新型属于粉煤灰利用技术领域，具体而言涉及一种粉煤灰脱铁脱碳分选系统。

背景技术：

粉煤灰，是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加，成为我国当前排量较大的工业废渣之一。大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气；若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。但粉煤灰可资源化利用，如作为混凝土的掺合料等。

粉煤灰的活性主要表现在两个方面，即：物理活性和化学活性。前者是指由于粉煤灰自身的形态、粒度等方面的特点，使其具有减水、密实体系等作用。化学活性是指粉煤灰的火山灰性质，主要是在有水存在时，粉煤灰中部分可溶性的SiO2、Al2O3等成分能与碱在常温下发生化学反应，生成具有胶凝性的组分。因此，粉煤灰具有潜在的水硬活性，有时称之为火山灰活性。就物理活性而言，粉煤灰越细，需水量越小，火山灰反应能力越好。不同粒度的粉煤灰的活性不同，通常粗粉煤灰需要进行物理磨细来激发活性，因此需要对粉煤灰进行粒度分选。就化学活性而言，粉煤灰中含有未燃尽的炭，以及多种金属氧化物。粉煤灰中的未燃炭粒疏松多孔，是一种惰性物质，不仅对粉煤灰的活性有害，而且对粉煤灰的压实也不利。而氧化铁参与水化反应的能力极差，一般认为氧化铁含量过高对活性不利。要获得高活性的粉煤灰，通常需要对粉煤灰作脱碳脱铁的预处理。

目前粉煤灰的脱碳和脱铁处理多需要单独的处理装置，不仅占据很大空间，而且操作复杂，效率较低。

技术实现要素：

本实用新型针对上述缺陷提供一种将脱碳和脱铁装置与分选装置整合在一起的粉煤灰分选系统。

本实用新型的技术方案为一种粉煤灰脱铁脱碳分选系统，包括原灰库、进料气泵、进料筒、分选器、旋风分离器和粉罐。原灰库通过管道和进料气泵与进料筒的入口连接，进料筒的出口通过管道与分选器的入口连接，分选器的上部出口通过管道与旋风分离器的入口连接。在分选器和旋风分离器的下端出口连接有导流管，每一导流管下部安装有向导流管内喷火的燃烧器。导流管下端具有出料口，粉罐位于每一出料口的下方，且进料筒内安装有磁性滤网。

优选地，导流管为Z形管。

优选地，导流管内壁由耐高温材料制得。

优选地，在分选器和旋风分离器的下端出口与导流管相接处分别安装有隔热多孔板。

优选地，磁性滤网为2-5个。

优选地，磁性滤网彼此平行地倾斜设置，其中磁性滤网的上端靠近进料筒的出口，下端靠近进料筒的入口。

优选地，在进料筒壁上，在磁性滤网上方设置有滤网更换口，滤网更换口安装有可开合的门。

优选地，在进料筒壁上靠近磁性滤网处设置有观察窗。

优选地，本实用新型的粉煤灰脱铁脱碳分选系统具有2-4个旋风分离器，前一旋风分离器的上部出口通过管道与后一旋风分离器的入口相连。

本实用新型的有益效果如下：

1、在分选器和旋风分离器的下端出料口下方设置的燃烧器在导流管中产生高温，使得粉煤灰中未燃烧的残碳在导流管中充分燃烧，从而除去粉煤灰中的残留碳质。进料筒内安装有磁性滤网，可吸附粉煤灰中具有磁性的氧化铁成分。因此本实用新型将粉煤灰的脱碳和脱铁装置与分选装置整合在一起，减少加工所需设备，节省空间和成本，减少操作复杂度，提高粉煤灰的激活效率。

2、各个导流管具有适当长度，结合第一、第二和第三隔热多孔板一起，防止分选器和旋风分离器因过热而受损或影响分离效果。

3、导流管中的空气受热上升，将所分离较重粉煤灰颗粒中夹杂的轻质颗粒携带回分选器或旋风分离器上部的分离区中再次分离，提高粉煤灰的粒度分离效率。

4、多级旋风分离器可增加分离梯度，细化粉煤灰的粒度分级，从而可按照不同粒度对粉煤灰做不同的研磨加工，提高粉煤灰加工精确度和物理激活的效率。

附图说明

图1所示为本实用新型的粉煤灰脱铁脱碳分选系统的结构示意图。

图中，1.进料气泵，2.进料筒，21.观察窗，22.滤网更换口，3.磁性滤网，4.分选器，41.第一导流管，42.第一燃烧器，43.第一出料口，44.第一隔热多孔板，5.第一旋风分离器，51.第二导流管，52.第二燃烧器，53.第二出料口，54.第二隔热多孔板，6.第二旋风分离器，61.第三导流管，62.第三燃烧器，63.第三出料口，64.第三隔热多孔板，7.第一粉罐，8.第二粉罐，9.第三粉罐，10.原灰库。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型，下面用具体实例来详细说明本实用新型的技术方案，但是本实用新型并不局限于此。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种粉煤灰脱铁脱碳分选系统，包括原灰库10、进料气泵1、进料筒2、分选器4、第一旋风分离器5、第二旋风分离器6、第一粉罐7、第二粉罐8和第三粉罐9。其中，原灰库10通过管道与进料气泵1连接，进料气泵1与进料筒2的入口连接，进料筒2的出口与分选器4的入口连接，分选器4的上部出口通过管道与第一旋风分离器5的入口连接，第一旋风分离器5的上部出口通过管道与第二旋风分离器6的入口连接，第二旋风分离器6的上部出口与集尘室（图中未示出）相连，将洁净空气排放至集尘室中。可根据原灰库10中的粉煤灰的取样测试结果和本实用新型系统的运行状况，适当增加或减少旋风分离器的数目，以更有效更充分地对粉煤灰进行分选，但系统运行原理与本文所述相同，且都落在本实用新型的保护范围内。

分选器4的下端出口连接有Z形的第一导流管41，分选器4的下端出口与第一导流管41的相接处安装有第一隔热多孔板44，第一导流管41的下部安装有第一燃烧器42，第一导流管41的下端具有第一出料口43，第一粉罐7设置在第一出料口43的下方。第一旋风分离器5的下端出口连接有Z形的第二导流管51，第一旋风分离器5的下端出口与第二导流管51的相接处安装有第二隔热多孔板54，第二导流管51的下部安装有第二燃烧器52，第二导流管51的下端具有第二出料口53，第二粉罐8设置在第二出料口53的下方。第二旋风分离器6的下端出口连接有Z形的第三导流管61，第二旋风分离器6的下端出口与第三导流管61的相接处安装有第三隔热多孔板64，第三导流管61的下部安装有第三燃烧器62，第三导流管61的下端具有第三出料口，第三粉罐9设置在第三出料口63的下方。

第一导流管41、第二导流管51和第三导流管61的内壁以及上述隔热多孔板都是由耐火陶瓷材料制成。第一燃烧器42、第二燃烧器52和第三燃烧器62分别向上述导流管内部喷火，使得导流管内部温度可达1300-2200℃。各个导流管的长度为3-5m，适当的导流管长度结合上述隔热多孔板，一起防止分选器4、第一旋风分离器5和第二旋风分离器6因过热而受损或影响分离效果。导流管呈Z形，可加长粉煤灰的下落路径，使其中的残碳更充分燃烧。而且导流管内的空气受热上升，可将下落的较重粉煤灰颗粒中夹杂的轻质粉煤灰颗粒吹回分选器4或旋风分离器的分离区，进行再次分离，从而提高轻重颗粒的分离准确度。可视情况增加或减少旋风分离器的数目，

进料筒2内安装有3个磁性滤网3，所述磁性滤网3彼此平行。由于重力原因，被进料气泵1吹入进料筒2中的粉煤灰在进料筒2的下半部分中更多，故将磁性滤网3倾斜设置，使磁性滤网3的上端靠近进料筒2的出口，下端靠近进料筒2的入口，从而增加粉煤灰流与磁性滤网3的接触面积，提高吸附粉煤灰中磁性氧化铁成分的效率。可根据分离后粉煤灰的取样测定结果，适当增加或减少磁性滤网3的数目，以尽可能地减少粉煤灰中的氧化铁含量，提高粉煤灰的潜在活性。

另外，在进料筒2壁上，在磁性滤网3的上方设置有滤网更换口22，滤网更换口22安装有可开合的门。在进料筒2壁上靠近磁性滤网3处设置有观察窗21。可通过观察窗21观察磁性滤网3吸附氧化铁的情况，在滤网饱和时通过滤网更换口22更换新的磁性滤网。

进料气泵1将粉煤灰从原灰库10中泵送至进料筒2的入口，粉煤灰经过磁性滤网3的过滤，除去其中的磁性氧化铁成分，之后进入分选器4中。在分选器4中，较重的粗粉煤灰下落，较轻的粉煤灰被吹入第一旋风分离器5中进行分离。下落的粗粉煤灰在第一导流管41中被第一燃烧器42喷出的火焰燃烧，除去其中的残余碳质后从第一出料口43落入第一粉罐7中。粗粉煤灰中夹杂的轻质粉煤灰颗粒被受热上升的气流带回分选器4上部再次进行分离。进入第一旋风分离器5的粉煤灰发生旋风分离，较重的颗粒沿螺旋路径下落，较轻颗粒从第一旋风分离器5的上部开口被吹至第二旋风分离器6中。所述下落的较重颗粒在第二导流管51中被第二燃烧器52喷出的火焰充分燃烧脱碳，之后通过第二出料口53落入第二粉罐8中。下落颗粒中的较轻颗粒被上升气流吹回第一旋风分离器5的分离区中再次分离。进入第二旋风分离器6的粉煤灰颗粒经历与在第一旋风分离器5中相似的处理，最终仅有洁净空气携带少许杂质从第二旋风分离器6的上部出口中离开，进入集尘室中。从而分别在第一粉罐7、第二粉罐8和第三粉罐9中收获粒度范围不同的粉煤灰颗粒，之后对不同粒度范围的粉煤灰进行不同处理，粗粉煤灰通过磨细进行物理激发，细粉煤灰接受进一步的物理激发或化学激发来提高活性，得到高活性粉煤灰产品。

本实用新型的上述实施例仅为较佳实施例，并非对本实用新型的范围加以任何限制。本领域的普通技术人员可根据上述实施例领会本实用新型的精神，并做出多种不同修改和变化。在不脱离本实用新型的精神的情况下，所有该等修改和变化都在本实用新型的保护范围内。