[發明專利]一種爐渣灰活性激發劑及其激發爐渣灰活性的方法

有效

• 申請號: 202110406622.4
• 申請日: 2021-04-15
• 公開（公告）號: CN113003974B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 張學章;張一諾;高俊彥;姜曉妮;張磊;張敏敏;譚文杰;董永巖;付寶華;劉誠誠
• 申請（專利權）人: 盛海聚源（山東）科技發展有限公司
• 主分類號: C04B24/02
• 分類號: C04B24/02;C04B12/00
• 代理公司: 南京材智匯知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32449
• 代理人: 呂穎

本發明屬于工業固廢處理技術領域，尤其公開了一種爐渣灰活性激發劑及其激發爐渣灰活性的方法。該爐渣灰活性激發劑包括按一定質量配比混合均勻的起吸收及提高活性作用的沸石粉，促進二次燃燒的高錳酸鹽、異丁醇、鐵基促燃助劑、稀土促燃助劑組分，吸收硫化物的堿金屬碳酸鹽和氧化鎂組分，除硫及提高活性的催化組分碳酸錳多種組分。向剛從鍋爐中取出的高溫爐渣中投入本發明提供的該爐渣灰活性激發劑，通過各組分的協同作用，可以利用渣溫有效實現了高溫爐渣活性的激發，提高爐渣灰中活性物質的含量，充分激發了高溫爐渣的活性。

技術領域

本發明屬于工業固廢處理技術領域，具體來講，涉及一種爐渣灰活性激發劑及其激發爐渣灰活性的方法。

背景技術

爐渣灰主要是指火力發電廠、工業和民用鍋爐及其他設備燃煤排出的廢渣。我國作為以煤炭為主要能源的國家，煤炭資源消耗占據著主要地位。燃煤產生大量的廢渣，包括粉煤灰和爐渣等，目前我國粉煤灰已經得到了較好的應用，尤其是Ⅰ級粉煤灰在某些地區更是供不應求。然而作為燃煤產生的產量巨大的爐渣并未得到很好地利用，除了少部分被用于制磚和鋪路外，大量被棄置堆積，不僅占用土地，還釋放出含硫氣體污染大氣，危害環境，甚至會自燃起火。

爐渣的化學成分為SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO及少量鎂、硫、碳等，其礦物組成主要包括鈣長石、石英、莫來石、磁鐵礦和黃鐵礦、大量的含硅玻璃體(Al₂O₃·2SiO₂)和活性SiO₂、活性Al₂O₃以及少量的未燃煤等。因此，從爐渣的組分看，爐渣具有潛在的火山灰活性。雖然已有某些水泥廠將爐渣作為混合材使用，但是摻量較低，僅有5％左右，無法形成大量消化。目前，我國在研究利用火力發電廠的液態渣方面取得了一定進展，其主要是通過采用增鈣技術，使液態渣中的氧化鈣含量增加，從而大大提高爐渣的水硬膠凝活性，使其成分和性質接近酸性高爐水渣，成為水泥和墻體材料的優質原料。

目前提高爐渣灰活性的方法主要有物理激活、熱激發和化學激活等手段。物理激活主要是通過超細粉磨爐渣灰，使其顆粒變得很小，提高活性；但細度的增加，意味著能耗的增加，而且細度降低后，其吸水量會增大，影響其性能，從而限制了爐渣灰的磨細程度，使大部分爐渣灰反應程度降低或者并沒有參與反應，主要起物理填充作用，其活性并沒有得到很好的開發。化學激發主要是通過堿及堿金屬、硫酸鹽激發破壞Si-O的網絡結構，而Si-O結構相對比較穩定，同時激發劑種類以及摻量的影響與所存在溶液的pH值相關，相應單純的化學激發過程比較慢，為了促進激活效果，一般要與熱激發或者物理激發相結合。

目前的活性激發劑多為化學激發劑，其主要是通過加入水玻璃、氫氧化物、硫酸鹽等物質或者按一定比例配制形成混合激發劑來激發爐渣灰的活性；而這些激發劑激發效果的好壞受限于爐渣灰本身火山灰活性的高低，因此一直以來其激發效果有限。

除此之外，還有通過增鈣液態渣的工藝來提高爐渣灰活性。增鈣工藝有兩種：一種是將石灰石摻入煤中，磨成粉后一起燃燒；另一種是將石灰石破碎成碎屑，隨鍋爐二次風，噴入液態渣中，利用渣溫熔入，不參加燃燒過程。鈣增加后可吸收煤中的硫，生成硫化鈣，成為渣中的活性組分，并且可以減少排入大氣的二氧化硫；但這種工藝需改用立式旋風爐，并要求使用優質煤，不適合大面積推廣。

發明內容

為了克服現有爐渣灰活性低導致無法大摻量使用的問題，本發明旨在利用現有爐渣灰產生的條件，提供一種爐渣灰活性激發劑，及其針對剛從鍋爐取出的未降溫的爐渣灰進行活性激發的方法，以制備獲得活性爐渣灰。

為了達到上述發明目的，本發明采用了如下的技術方案：

一種爐渣灰活性激發劑，其包括下述按質量份數混合均勻的各組分：