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长沙矿冶研究院电选研究部

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粉煤灰电选脱碳工艺技术

             来源:长沙矿冶研究院电选研究部 阅读:5553 更新时间:2008-07-01 15:45

粉煤灰电选分离工艺技术是一种适应粉煤灰干收干排的处理技术。其原理是利用粉煤灰与碳粒表面电性的差异,在专用的高压分选电场和离心力场的作用下,实现碳—灰分离和控制细度的。

粉煤灰电选分离工艺技术,充分利用粉煤灰单体解离度和粉煤灰余温,流程简单、分离产品质量稳定、能耗低、投资小、生产成本低、经济效益高。由于这种工艺是一种干法处理过程,不会对粉煤灰的原有特性造成破坏。此外,电选不仅能使粉煤灰中的碳得到有效分离,而且能同时使脱碳灰的细度得到保证。值得指出的是,只要在流程上稍加强化,则电选分离工艺可在获得合格脱碳灰的同时,生产出可作民用或工业用的煤粉,实现粉煤灰的全部利用。

1.一次电选流程脱碳试验

这个流程比较简单,目标主要集中在得到合格的脱碳灰产品,其结果如表1所示。

表1

样品来源  原灰烧失( %      
率( %   烧失量( %   率( %   烧失量( %  
湖南 A   18.99 77.48 6.47 22.52 62.07
湖南 B   21.28 68.28 3.19 31.72 60.22
福建 A   27.29 52.74 3.29 47.26 54.07
台湾 A   8.88 74.8 4.31 25.2 22.45
台湾 B   10.88 56.97 3.6 43.03 20.51
河南 A   18.49 55.74 6.99 44.26 32.97
河南 A   27.84 42.39 7.32 57.61 42.44

由表1可见,电选的脱碳效果十分明显:烧失量不同的原状粉煤灰均能通过一次电选作业就能实现碳—灰分离,产出烧失量合格(满足用户要求)的脱碳灰产品。

2.两次电选流程试验结果

要实现粉煤灰的全部综合利用,除了生产合格脱碳灰之外,还必须使煤粉产品达到民用或工业用煤的要求,因此,可根据用户的需要,采用不同电选流程。例如一次电选的混合煤粉(系煤粉与中间产品的混合物),有的烧失量高,有的烧失量已相当低(见表1),它们均可通过再次电选精选使烧失量得到进一步提高,达到可作民用或工业用煤要求的同时,再得一部分合格灰,提高脱炭灰的产率。这部分样品按一粗一精电选流程试验结果列于表2。

 

表2  一粗一精电选脱炭试验结果

样品来源  原灰烧失( %      
率( %   烧失量( %   率( %   烧失量( %  
湖南 A   18.05 7 9 . 6  6. 18  2 0 . 3  6 4 . 5 7 
福建 A   2 7 . 63  55 . 30  4 . 64  44 .7 0  5 6. 07 
河南 A   18 . 4 9  66 . 62  7 . 18  33 . 18  4 1 . 31 

对照表1与表2可知,在一次电选作业的基础上增加一次电选精选混合煤粉,可获得含碳量为40~50%左右的煤粉,其热值约为4000大卡左右,同时再次选出一部分脱碳灰,提高了脱碳灰的产率,实现了粉煤灰的全部利用。

3.电选分离对脱碳灰细度控制作用的试验研究

由于国标建材用粉煤灰除含碳量要求外,还对细度有要求,因此,必须考查电选对脱碳灰细度控制的效果。通过采用不同的电选机的操作参数,对某电厂烧失量 27.84%,325目筛余为37.20%的粉煤灰进行了电选分选试验研究。其结果列于表3。同时还将风选分级与电选分离的试验研究结果列于表4。

 

 表3 电选脱碳和细度控制作用效果

     
率( %   烧失量( %   325目筛余(%)  率( %   烧失量( %  
1 47.2 8.73 7.55 52.8 44.37
2 43.13 7.66 4.33 56.87 42.63
3 42.39 7.32 4.84 57.61 42.44
4 40.99 6.94 5.24 59.01 41.87
5 39.7 7.06 2.42 60.3 41.04
6 39.11 6.76 4.02 60.89 40.96
7 36.34 6.74 3.26 63.66 39.43
8 32.9 6.3 5.62 67.1 37.97

由表3可知,电选分选过程中,采用不同的操作条件,可实现既除去粉煤灰产品中的碳,又能控制其细度。细度控制效果优于风选机。

 

表4  风选分级和电选分级的试验研究结果


试验内容  试验号    (分级细灰或脱碳灰) 
-45 μ m* 含量 %  烧失量 %  %  -45 μ m* 含量 %  -45 μ m* 收率 %  烧失量 %  烧失量 提高值  烧失量 增长率% 
风选分级  1  54.54  4.59  42.95  84.59  66.62  6.78  +2.19  47.71 
2  60.35  3.73  56.02  83.86  77.84  4.49  +0.76  20.38 
3  56.08  2.73  50.34  81.70  73.74  3.43  +0.70  25.64 
4  60.04  3.25  53.21  84.08  74.51  3.89  +0.64  19.69 
5  45.52  3.08  53.02  78.25  91.14  3.77  +0.69  22.40 
6  61.55  3.26  38.72  83.60  52.60  4.31  +1.05  32.21 
7  44.80  6.35  37.24  82.53  68.60  6.68  +0.33  5.20 
8  51.57  2.56  32.43  85.95  54.05  4.35  +1.79  69.92 
平均  54.50  3.70  45.01  82.88  70.45  4.62  +0.92  24.86 
电选机生产 A  51.11  7.33  33.16  92.35  59.92  4.29  脱碳率: 80.59 
一级脱碳灰  B  47.59  4.97  28.86  88.64  53.75  2.35  86.35 
  C  53.01  5.37  37.01  88.96  62.11  2.65  81.74 
  D  47.59  6.09  30.42  89.18  57.00  2.98  85.11 
  E  52.53  5.49  36.89  88.96  62.47  3.07  79.37 
  平均  50.37  5.85  33.27  89.62  59.20  2.86  83.73 
  A大样  51.11  7.33  30.52  92.73  55.37  4.12  82.85 
电选机生产 A  51.11  7.33  42.85  83.67  70.15  4.63  70.15 
二级脱碳灰  B  47.59  4.97  38.44  83.20  67.20  2.71  67.20 
  C  53.01  5.37  47.75  82.19  74.03  3.26  74.03 
  D  47.59  6.09  40.07  84.65  71.27  3.01  71.27 
  E  52.53  5.49  46.64  83.60  74.23  3.34  74.23 
  平均  50.37  5.85  43.15  83.43  71.47  3.40  74.96 
  A大样  51.11  7.33  42.68  86.84  72.52  4.35  74.67 

从表4中可知,风选分级处理低含碳量的粉煤灰时,分级产品细灰中烧失量增加,而细度仅达到国标二级灰指标;电选产品为一级脱碳灰和二级脱碳灰时,不仅能有效降低灰产品的烧失量,同时产品细度控制效果比风选分级更符合要求。


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