[發(fā)明專利]一種用物理方法制備水泥減水劑的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210070990.7
• 申請日: 2012-03-19
• 公開（公告）號: CN102584066A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 寧升功;廖啟迅;劉扶群;楊朝暉;陳蔚民
• 申請（專利權(quán)）人: 中國有色金屬工業(yè)第十四冶金建設(shè)公司
• 主分類號: C04B22/00
• 分類號: C04B22/00;C04B103/30
• 代理公司: 昆明慧翔專利事務(wù)所 53112
• 代理人: 程韻波;周一康

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用物理方法制備水泥減水劑的裝置，尤其是一種先利用金屬管道摩擦使粉煤灰顆粒荷電，然后在靜電場中將其分離，然后利用旋流器收集高純度的脫碳灰即水泥減水劑的裝置。

背景技術(shù)

水泥混凝土是世界上用量最大的建筑材料，但水泥混凝土存在自重大，強(qiáng)度低，脆性大的弱點(diǎn)。隨著建筑業(yè)的高速發(fā)展，對其性能提出了更新更高的要求。在水泥中添加外加劑是提高混凝土強(qiáng)度，改善其各種性能的有效、簡便、經(jīng)濟(jì)的方法。

常用的且用量最大的外加劑是水泥減水劑，目前使用最多的減水劑如：改性木質(zhì)素類減水劑，萘磺酸鹽甲醛縮合物高效減水劑，聚氯胺磺酸鹽甲醛縮合物高效減水劑，低燒失量的脫碳灰水泥減水劑等。所述的低燒失量脫碳灰水泥減水劑，是對粉煤灰進(jìn)行分選后得到的粉煤灰再經(jīng)脫碳工藝后而得，是一種能有效提高水泥混凝土質(zhì)量，降低成本的外加劑，常用于生產(chǎn)建材、化肥、提取金屬等。

我國是世界上少數(shù)幾個以煤炭為主要能源的國家之一，1998年在我國能源消費(fèi)構(gòu)成中，煤炭占72.9％。到2010年我國一次能源消費(fèi)構(gòu)成中煤炭占60％左右，由此可見，我國以煤炭為主的能源生產(chǎn)和消費(fèi)格局在長時間內(nèi)不會改變。消費(fèi)量巨大的燃煤產(chǎn)生的環(huán)境問題日益突出，1998年我國排放SO₂為2090萬噸，煙塵1452萬噸；1999年排放SO₂為1857萬噸，煙塵1159萬噸，其中75％以上與燃煤污染有關(guān)。隨著大型火力發(fā)電廠的增加，我國粉煤灰排放量已由1979年的2675.2萬噸，猛增到2000年的1.6億噸，所述的粉煤灰是煤粉燃燒后排放出的一種火山灰質(zhì)材料，又名飛灰、煙灰。目前我國粉煤灰的平均年排放量約為1.8億噸。現(xiàn)在全國火力發(fā)電廠總貯存粉煤灰量已超過22億噸，貯灰場占用土地與良田約44萬畝，但是我國粉煤灰的利用率一直只在30％左右徘徊。由此可見，大量廢棄的粉煤灰得不到利用，不僅污染水質(zhì)和空氣，破壞環(huán)境，同時還侵占了不少耕地，影響氣候，破壞生態(tài)。因此把粉煤灰作為一種資源來加以認(rèn)識和充分利用，是關(guān)系到可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略急需解決的問題。

對粉煤灰進(jìn)行摩擦電選機(jī)分選后可得到三種產(chǎn)品：脫碳灰、中灰和煤粒。低燒失量的脫碳灰有很多用途，可以作水泥混和料來生產(chǎn)各種粉煤灰水泥。這種減水劑對于提高水泥質(zhì)量，降低水泥成本和大量消耗粉煤灰都是很有好處的。同時，這種低燒失量的脫碳灰還可用于具有很高實(shí)用價值和經(jīng)濟(jì)價值的粉煤灰減水劑，即水泥減水劑；而分選粉煤灰得到的煤粉可作低質(zhì)燃料出售或供鍋爐回?zé)?，由于其高度多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，還可以加工成活性碳，進(jìn)一步開拓其利用途徑

我國粉煤灰分選技術(shù)研究起始于70年代末，形成干法和濕法兩大系列。濕法分選技術(shù)在分選漂珠、選鐵和選碳等方面取得了一定的進(jìn)展，但是，鑒于濕法工藝流程復(fù)雜，必須依靠干燥設(shè)備，以及產(chǎn)生廢水而污染環(huán)境，因而相比較之下干法處理粉煤灰技術(shù)比濕法分選技術(shù)更具有優(yōu)越性；干法分選技術(shù)則在改善粉煤灰細(xì)度、燒失量等品質(zhì)方面顯示出其優(yōu)越性。而采用電選法處理粉煤灰可以有效地降低其碳含量，并生產(chǎn)出具有工業(yè)應(yīng)用價值的脫碳灰。粉煤灰等級劃分的國家標(biāo)準(zhǔn)(GB1596-91)中燒失量(LOI)是最重要的參數(shù)之一：I級粉煤灰：LOI≤5％；II級粉煤灰：LOI≤8％；III級粉煤灰：LOI≤15％。粉煤灰等級越高，脫煤灰燒失量LOI越低，脫煤灰的產(chǎn)量就越高。

CN2745653Y中公開的靜電顆粒帶電分選裝置，該分選裝置安裝一個圓筒狀的帶電內(nèi)輥筒，它與中心軸支撐連接，在帶電輥筒外包圍兩個半圓形的外罩筒，外罩筒與帶電輥筒之間形成帶電室，在外罩筒下部，順序與外罩筒下板及絕緣連接基座連接，在兩個外罩筒下部中間，形成有出料口，在外罩筒上方，連接有外罩筒上板，外罩筒上板之間為物料均布器，物料均布器上端開口處，裝有協(xié)流管，在協(xié)流管中間，安裝有帶電柵極，帶電柵極分別與帶電裝置連接。工作時，物料從物料均布器進(jìn)入，從協(xié)流管打入氣流，帶電物料順序經(jīng)帶電室、出料口進(jìn)入分選機(jī)進(jìn)行物料分選。該裝置雖然功效高、成本低，但是不適合類似于粉煤灰這種粉料的分選，且分選過程沒有完全封閉，粉塵污染大。

CN2304472Y中公開的摩擦靜電分選裝置，它包括分選室內(nèi)有正負(fù)高壓電極及圍繞它的由傳動軸帶動的卸料折帶，兩高壓板間形成靜電場，分選室下端連接排料斗，另一端有噴嘴，摩擦器兩端各與給料斗及噴嘴相連。外部供風(fēng)系統(tǒng)為該裝置提供高速載流氣體，物料在高速氣流攜帶下與摩擦器碰撞、摩擦，使煤與礦物質(zhì)分別帶上極性相反的電荷，通過靜電場實(shí)現(xiàn)分離。其結(jié)構(gòu)合理簡單，簡潔有效，但是礦粒分離不徹底，成品率低。