更新日期: 2024-06-13 来源:技术支持
漂珠的密度小于水的密度,而粉煤灰里的其它成分的密度均大于水的密度,因此可利用漂珠与其它成分的密度差异,以水为介质,很容易将其分选出来。
粉煤灰中含有铁矿物,因而可用磁选的方法将其从粉煤灰分选出来。在湿法分选中可采用磁选机进行,分选后可得到品位为60%左右的铁粉。
该电厂对粉煤灰的铁含量进行了测量,一期试验提取灰中铁含量平均达4.3%,铁粉的品位在35.13,二期试验提取灰中铁含量平均达6.9%,铁粉的品位在44.15。从而将系统设立确定在二期范围之内。
从目前国内生产的粉煤灰富集机原理可知,分选系统里的分选机对漂珠具有一定的富集作用,粗灰库内粉煤灰漂珠含量相对于原灰和细灰库内的一级灰要高,通过对粉煤灰漂珠含量的化验,湿法分选粗灰出来的漂珠含量为1.3%,高于一般电厂1%的情况,具有较好的投资价值。
某火电厂一期工程为2×350MW机组,随着国内粉煤灰综合利用的提升,将原有的水利除灰系统更改为干除灰系统,同时增加了分选系统,将粉煤灰分选为一级灰和三级灰。后期该电厂又上马了二期工程2×660MW机组,除灰系统直接为干除灰系统,也一并建造了分选系统。由于该周边电厂较多,粉煤灰的销售很快就陷入了滞销。为了能够更好的保证机组安全生产,该电厂只得将干灰加湿后,用汽车运至灰场填埋,不仅增加了经营成本,而且灰场库容日渐减少,安全风险日渐增大。为解决这一问题,该电厂从粉煤灰的深度综合利用出发,另辟蹊径,通过该电厂粉煤灰成分比例的研究,在原有分选系统的基础上,增加了漂珠和磁珠的分选系统,有效解决了一难题。
脱水系统,经过两级分选后的灰浆,在浆液箱的底部引入至脱水机内,初步分离水和灰,分离后的湿灰含水率在约在25%左右,通过汽车运走。分离出的水,与震动筛分离出的水共同引至搅拌桶,进行回收利用。
漂珠和铁粉的含量对该系统建成后的投资回收周期和经营利润有极大的影响,含量越高后期的经营利润将会越大,投资回收周期相应越短。
该系统设计每天分选粉煤灰1000吨,湿法分选系统投资在800万元左右。按每年分选粉煤灰30万吨计算,可产0.39万湿漂珠,2万吨铁粉,湿漂珠价格按2000元/吨计算,铁粉市场行情报价按260元/吨计算,增加产值1300万元,水、电、人工费、检修费成本按500万元/年考虑,可增加利润800万元,一年即可收回投资。
浆液箱内浆液的扰动程度是整个漂珠提取过程的关键,如果浆液扰动过小,灰浆会沉淀、结块,如果扰动过大,会影响漂珠的分离效果,降低漂珠的单位产量,不利于漂珠的分离。分析认为,浆液的扰动程度不仅与浆液箱的高度、容积有关系,而且与浆液进口的流速、流量、流向等有较大关系。该系统模块设计日分选粉煤灰的能力为1000吨,通过实践摸索,在不增加扰动机的情况下,将浆液箱的高度设计成为高10米、直径5米圆柱体,并将浆液的进口管沿圆周切向布置,使浆液在箱内作涡流状运动。
湿法分选最终的产品是漂珠、铁粉和湿灰,为解决湿灰最终综合利用问题,该电厂与非公有制企业合资建立了加汽块砖厂,完成消化了湿灰,极大地缓解灰场库容不足的问题。
漂珠和磁珠的分选系统建成后,丰富了粉煤灰的综合利用产品,铁粉可销售到附近的钢厂和水泥厂,漂珠的市场范围就更加广阔,还可以进行外贸出口。不仅打开了销售局面,扩大了销售半径,有效地解决了粉煤灰滞销的瓶颈,而且利润可观,在投资Fra Baidu bibliotek成加汽块砖厂后,完全解决了灰场库容不足和安全风险隐患的问题。
结合该火电厂的真实的情况,将分选系统分成三部分:分选铁粉系统、分选漂珠系统、脱水系统。
分选铁粉系统,粗灰库内的干灰通过管道送往搅拌桶内,通过加水搅拌成灰浆,然后流经两级磁选机,将铁粉磁选出来。
分选漂珠系统,经两级磁选后的灰浆通过灰浆池收集,然后通过灰浆泵打至浆液箱内,灰浆在浆液箱内进行分离,比重较轻的漂珠通过浆液箱部的溢流口流出,在漂珠提取池内进行浓缩,漂珠通过放置在提取池上部的刮板提取出,然后通过震动筛进行初步脱水,即为含水率在30%以内的湿漂珠。
磁珠,即铁粉,粉煤灰中铁含量因燃煤的产地不同约在2.5%-7.0%之间,有些甚至高达15%,从粉煤灰提取的铁粉可做炼铁原料和生产水泥的骨料。
对粉煤灰性质的研究表明,粉煤灰各珠体之间、珠体与非珠体之间均是单体结构,并是游离固相形式,而且它们在物理性质和化学性质上又有明显的差别,因此能通过物理方法或化学方式将煤粉灰里相应的成分进行分选。从分选成本出发进行考虑,拟定如下分选方法:
【1】徐风广,蒋建萍.漂珠理化性质的研究及应用.粉煤灰综合利用. 2002.
【2】李国昌,王萍.利用漂珠研制复合保温材料.矿产保护与利用. 1996.
漂珠是一种能浮于水面的粉煤灰空心球,呈灰白色,壁薄中空,重量很轻,容重为720kg/m3,418.8kg/m3,粒径约0.1毫米,表面封闭而光滑,热导率小,耐火度≥1610℃,是优良的保温耐火材料,大范围的使用在轻质浇注料的生产和石油钻井方面。漂珠的化学成份以二氧化硅和三氧化二铝为主,具有颗粒细、中空、质轻、高强、耐磨、耐高温、保温绝缘、绝缘阻燃等多种功能,现已大范围的应用于耐火材料原料之一。
摘要:某火电厂身处粉煤灰滞销区,粉煤灰的处理不仅增加了经营成本,而且增加了灰场的安全风险。根据粉煤灰的特点,该火电厂对粉煤灰的成分进行了化验分析,并自主设计了湿法分选漂珠和磁珠的系统,丰富了粉煤灰的综合利用产品,打开了销售局面,扩大了销售半径,有效地解决了粉煤灰滞销的瓶颈。
浆液浓度对漂珠和磁珠的分选效果都会有一定的影响。浓度过高,不利用分选效果,浓度越高,分选率越低。如果浓度过低,增加了水耗和电耗,经济性也随之降低。通过实践摸索,在20%至25%的浆液浓度时,分选率与经济性得到了较好的平衡。
脱水方式的选择和脱水设备的选型对漂珠和湿灰的含水率都有较大的影响,结合该电厂的现场情况,脱水方式的要求,一是设备的占地要小,二是脱水效果不要求很高,三是投资和运行成本要低,因此对漂珠脱水采用震动筛的形式,对分选后的灰浆采用离心式脱水机。如果场地条件不受限,可优先考虑在系统附近建立储灰池的方式,对灰浆进行脱水,这样将会大幅度降低运行成本。
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