[發(fā)明專利]可燃燒的粉煤灰及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810302667.1
• 申請日: 2008-07-09
• 公開（公告）號: CN101319160A
• 公開（公告）日: 2008-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬曉英
• 申請（專利權(quán)）人: 南京三步科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: C10L5/48
• 分類號: C10L5/48;C10L5/04
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所
• 代理人: 程新敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燃料技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種可燃燒的粉煤灰及其制備方法。

背景技術(shù)

燃煤電廠在運行過程中會產(chǎn)生大量的粉煤灰，粉煤灰是我國當前排量較大的工業(yè)廢渣之一。隨著電力工業(yè)的發(fā)展，燃煤電廠的粉煤灰排放量逐年增加。大量的粉煤灰如果不加處理，就會產(chǎn)生揚塵，污染大氣；若排入水系則會造成河流淤塞，而其中的有毒化學物質(zhì)還會對人體和生物造成危害。因此，粉煤灰的處理和利用問題引起了人們的廣泛關(guān)注。

目前，粉煤灰的利用大都集中于建材和水泥的生產(chǎn)，也有用于生產(chǎn)空心玻璃珠的。粉煤灰主要是由殘焦(多孔性碳粒)和氧化物等組成，目前還沒有將粉煤灰用于燃料領(lǐng)域的報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種工業(yè)廢棄物-粉煤灰的新應用，即將其應用于燃料領(lǐng)域，提供一種可燃燒的粉煤灰及其制備方法，以實現(xiàn)對粉煤灰綜合利用的目的。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

本發(fā)明可燃燒的粉煤灰是在粉煤灰中加入碳源和活化劑制備而成，活化劑由鎂粉和硝酸鈉組成。

具體地說，它是在粉煤灰中加入粉煤灰重量30～50％的碳源、0.1～0.2％的鎂粉、0.2～0.4％的硝酸鈉制備而成。

最佳的，它是在粉煤灰中加入粉煤灰重量40％的碳源、0.15％的鎂粉、0.3％的硝酸鈉制備而成。

前述的碳源為植物碳源，可利用農(nóng)林廢棄物經(jīng)高效碳化而得。

前述可燃燒的粉煤灰的制備方法：取粉煤灰、碳源、鎂粉和硝酸鈉，混合均勻，用自來水調(diào)節(jié)濕度，即得可燃燒的粉煤灰。

具體的，前述可燃燒的粉煤灰的制備方法：取碳源，粉碎為100目的顆粒，加入粉煤灰、鎂粉和硝酸鈉，混合均勻，用自來水調(diào)粉煤灰料至手捏成團、松手即散開，即得可燃燒的粉煤灰。

本發(fā)明可燃燒的粉煤灰組成：

碳源：是利用農(nóng)林廢棄物經(jīng)高效炭化而得，其疏松、透氣，是燃燒的組成部分。

粉煤灰：主要以其殘焦成分參加燃燒，粉煤灰多孔碳粒因其內(nèi)粘連著一定量的硅酸礦物及玻璃體，活性較差，但其在活化劑的作用下由惰性變成活性，促進徹底燃燒。

鎂粉：鎂燃燒時除與氧反應外，還可以與二氧化碳反應。鎂原子由于本身的原子化學屬性，對結(jié)合態(tài)的氧原子具有強烈的占有、吸附性，因此，即使在二氧化碳、一氧化氮之類的氣體中，只要溫度適宜，就會發(fā)生強烈反應，如果溫度繼續(xù)升高，生成的氧化鎂還會和碳反應，生成碳化鎂，碳化鎂中的碳原子處于極度活躍的狀態(tài)，會和氧反應生成二氧化碳，直至整個化學反應平衡。

硝酸鈉：硝酸鈉加熱至380℃時開始分解成亞硝酸鈉和氧氣，加熱至529℃時分解加劇，所釋放的氧氣能加劇碳源的燃燒，提高燃燒的溫度，加快鎂粉的活化。

本發(fā)明可燃燒粉煤灰的燃燒過程：粉煤灰的燃燒過程實際是粉煤灰內(nèi)殘焦的燃燒和有關(guān)氧化物產(chǎn)生化學放熱反應的過程。粉煤灰殘焦(多孔性碳粒)是比較惰性的，一般情況下較難燃燒，同時其所含的氧化物(氧化鋁、氧化鐵等)比較穩(wěn)定，一般情況下也難反應。為了使惰性的殘焦變?yōu)榛钚蕴荚矗瑫r使結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的氧化物積極參與放熱反應，就必須選用極易點燃、同時又對碳和氧有較大親和性的物質(zhì)作為活化劑，在眾多的物質(zhì)中能同時具備上述要求，同時又能滿足用量小、使用方便、安全、經(jīng)濟的特點的物質(zhì)非鎂粉莫屬了。眾所周知，一個燃燒過程必需具備可燃物、氧氣、點燃(自燃)、連續(xù)性，本發(fā)明中的植物碳源和鎂粉極易點燃，燃燒開始后，鎂粉由于本身的原子化學屬性，對結(jié)合態(tài)的氧原子產(chǎn)生極強的占有和吸附，放出光和熱，在硝酸鈉(逐溫供氧和放熱)的參與下，在較短的時間內(nèi)創(chuàng)造出多孔性碳粒(殘焦)燃燒和氧化物發(fā)生化學放熱反應的條件。在燃燒過程中，鎂同時又與燃燒時產(chǎn)生的二氧化碳進行反應，產(chǎn)生新碳源，循環(huán)燃燒。燃燒過程中發(fā)生的化學反應方程式如下：

3Mg+Fe₂O₃＝2Fe+3MgO+Q(熱量)

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在粉煤灰中加入碳源和活化劑，使得經(jīng)過燃燒的粉煤灰徹底燃燒，再次利用未燃盡的殘焦，充分利用了本以日漸減少的煤炭資源，且經(jīng)過徹底燃燒的粉煤灰的主要成分是各種礦物質(zhì)，還可以用于例如建材的生產(chǎn)，本發(fā)明粉煤灰的摻量高達80％，在燃燒時不產(chǎn)生煙、無味、基本無硫、二氧化碳等有害排放物，潔凈環(huán)保，可完全替代礦場煤用于工業(yè)和民用，所以，本發(fā)明在能源節(jié)約、節(jié)能減排、環(huán)境保護、綜合利用方面具有重大的戰(zhàn)略意義。

具體實施方式