[發(fā)明專利]一種用于水泥生產(chǎn)或混凝土摻合料的粉煤灰及生產(chǎn)工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410692557.6
• 申請日: 2015-08-03
• 公開（公告）號: CN104496227A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 成浩;羅嘯寒
• 申請（專利權(quán)）人: 成浩;羅嘯寒
• 主分類號: C04B7/26
• 分類號: C04B7/26;C04B18/08
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種水泥生產(chǎn)中作混合材料或拌制水泥混凝土和砂漿時作摻合料的粉煤灰。

背景技術(shù)

粉煤灰是一種工業(yè)固體廢物，是燃煤電廠或動力鍋爐排出的主要固體廢棄物，是從煤粉燃燒后的煙氣中搜捕下來的細(xì)灰。

我國歷史存留粉煤灰達(dá)120億噸。按全國平均排灰水平計算，每增加10MW裝機(jī)容量，每年將增加近萬噸粉煤灰的排放量。2009年，中國粉煤灰的產(chǎn)量達(dá)到了3.75億噸，相當(dāng)于當(dāng)年中國城市生活垃圾總量的兩倍多，其體積可達(dá)到4.24億立方米。相當(dāng)于每天倒?jié)M一個水立方。

大量的粉煤灰如不加處理，就會占用土地，破壞作物和植被；晴天產(chǎn)生揚(yáng)塵，污染大氣；受雨水沖刷滲瀝會造成水道淤塞，有毒化學(xué)物質(zhì)還會污染水體，對人類和生物造成危害。

來自國家發(fā)改委的數(shù)據(jù)顯示，近幾年，在國家一系列鼓勵政策的引導(dǎo)下，我國資源綜合利用取得了顯著成效。據(jù)初步統(tǒng)計，2008年，我國工業(yè)固體廢物綜合利用量為12.3億噸，綜合利用率達(dá)64.3％，其中粉煤灰綜合利用率達(dá)67％。

根據(jù)中國資源綜合利用協(xié)會測算，2009年我國綜合利用粉煤灰約4億噸，綜合利用率為68％。基本實(shí)現(xiàn)了由“以儲為主”向“以用為主”的轉(zhuǎn)變。

歐盟、美國、日本等先進(jìn)國家粉煤灰利用率已達(dá)70％～80％，對節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境起到了重要作用。

粉煤灰主要用于拌制水泥混凝土和砂漿時作摻合料及水泥生產(chǎn)中作混合材料。粉煤灰取代部分水泥和細(xì)集料，可獲得顯著的經(jīng)濟(jì)效益，還可提高混凝土的抗拉、抗彎強(qiáng)度和耐磨性、耐蝕性、抗?jié)B性、抗沖擊性等。在實(shí)際施工中，由于粉煤灰的滾珠效應(yīng)，摻粉煤灰的混凝土有較大的有效振搗半徑，易于振搗密實(shí)；粉煤灰減水效果顯著，能有效改善混凝土的和易性；同時具有減少泌水和離析、降低透水和浸析、減少早期和后期干縮、降低水化熱和干燥收縮率等功效。

實(shí)踐證明，在生產(chǎn)水泥或配制混凝土?xí)r摻入一定的粉煤灰，可達(dá)到節(jié)約水泥、改善混凝土性能、提高工程質(zhì)量和效率、降低生產(chǎn)成本和工程造價的目的。

然而，我國電廠歷史排放的陳年粉煤灰品質(zhì)不穩(wěn)定，其中粉煤灰中的燒失量是主要因素。80％以上的粉煤灰燒失量超過6％，有的達(dá)20％以上，資源化性能較差，限制了粉煤灰的應(yīng)用領(lǐng)域和數(shù)量，是導(dǎo)致我國粉粉煤灰利用率偏低的重要原因。

對粉煤灰燒失量貢獻(xiàn)最大粉煤灰中殘余的固定碳。

固定碳的危害來自其多孔體作用。粉煤灰中的殘?zhí)贾饕钥招奶己途W(wǎng)狀碳的形貌存在，其存在的狀態(tài)是單體形式、粘結(jié)在粉煤灰顆粒的表面、被包裹在粉煤灰顆粒中三種形式。

燒失量越大粉煤灰的需水量比越大。燒失量對粉煤灰需水量比的影響是由于殘?zhí)嫉亩嗫鬃饔茫捎谶@些多孔的碳顆粒的吸附和固水作用，使粉煤灰的需水量比增大。

燒失量還對混凝土的引氣劑效果產(chǎn)生不利的影響，因?yàn)檫@些碳顆粒更容易吸附引氣劑。摻加高燒失量粉煤灰通常需要更大劑量的引氣劑。引氣劑易被多孔體吸附，減少了其周圍的氣泡量。

同時，未燃盡的碳粒還可視作一個蓄水中心，在嚴(yán)寒氣候下形成冰屑影響混凝土的耐久性。

此外高燒失量的粉煤灰因?yàn)楹冀M分高的顆粒比較輕，在混凝土攪拌、運(yùn)輸和成型過程中容易浮到表面造成混凝土的離析。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種用于水泥生產(chǎn)或混凝土摻合料的粉煤灰及生產(chǎn)工藝。

本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種用于水泥生產(chǎn)或混凝土摻合料的粉煤灰，由下列原料組成：粉煤灰原灰90％～98％，助燃劑1～10％，粘接劑0.1％～10％。

粉煤灰原灰碳含量為5％以上，水分2～50％。

粘接劑為礦物粘接劑或有機(jī)粘接劑。

一種用于水泥生產(chǎn)或混凝土摻合料的粉煤灰的生產(chǎn)工藝，

(1)將上述原料混合均勻?yàn)榛旌狭虾螅贸尚驮O(shè)備將混合料加工成團(tuán)塊。團(tuán)塊形狀為球狀、條狀或塊狀中的一種，團(tuán)塊直徑或長度大于5毫米。成型設(shè)備為制棒機(jī)、制磚機(jī)、壓塊機(jī)、壓球機(jī)、成球機(jī)中的一種；

(2)脫碳工序，是將成型后的團(tuán)塊加入到工業(yè)窯爐中，用木柴、木炭或煤氣引燃后焙燒，溫度550～1000℃，時間0.5～12小時；脫碳設(shè)備為平爐、豎窯、回轉(zhuǎn)窯、隧道窯中的一種；

(3)燒成后的團(tuán)塊磨制成粉末。