粉煤灰精细化综合利用

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燃煤电厂粉煤灰精细化综合利用

福建省龙岩龙能粉煤灰综合利用有限公司 山东煤机装备集团有限公司

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粉煤灰精细化综合利用途径简述粉煤灰综合利用是一个技术含量高、 粉煤灰综合利用是一个技术含量高、 市场潜力大、具有广阔市场前景、 市场潜力大、具有广阔市场前景、集环 保与资源再生利用为一体的很有发展前 途的新兴产业 。 根据煤粉锅炉和CFB锅炉粉煤灰主 根据煤粉锅炉和CFB锅炉粉煤灰主 要成份的不同点和共同点， 要成份的不同点和共同点，提出粉煤灰 精细化利用方案如下：

精细化利用方案如下：

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1.1 粉煤灰选漂珠： 粉煤灰选漂珠： 玻璃空心微珠(漂珠)广泛应用于：涂料工业、石油工业、 玻璃空心微珠(漂珠)广泛应用于：涂料工业、石油工业、塑料 工业、航天工业、航海工业、军事工业、汽车工业、陶瓷工业、 工业、航天工业、航海工业、军事工业、汽车工业、陶瓷工业、橡胶 工业等。 工业等。 随着人们对漂珠优点的逐步认识，其集高耐火、轻质隔热、 随着人们对漂珠优点的逐步认识，其集高耐火、轻质隔热、高硬 度高强度、细粒大比表、高温绝缘五大优异性能于一体且优势叠加， 度高强度、细粒大比表、高温绝缘五大优异性能于一体且优势叠加， 没有其他任何轻质材料、保温隔热材料能比。利用漂珠这一优势， 没有其他任何轻质材料、保温隔热材料能比。利用漂珠这一优势，国 内外生产出几十种漂珠轻质保温隔热制品，如轻质烧结耐火砖、 内外生产出几十种漂珠轻质保温隔热制品，如轻质烧结耐火砖、轻质 免烧耐火砖、铸造保温冒口、管道保温外壳、防火保温涂料、 免烧耐火砖、铸造保温冒口、管道保温外壳、防火保温涂料、保温隔 热膏、复合隔热干粉、轻质保温耐磨玻璃钢、塑料活化填充剂、 热膏、复合隔热干粉、轻质保温耐磨玻璃钢、塑料活化填充剂、高温 高压绝缘体等。特别是用它生产的轻质耐火砖畅销国内外，供不应求， 高压绝缘体等。特别是用它生产的轻质耐火砖畅销国内外，供不应求， 价格一再上升，占轻质耐火砖市场份额的70%以上 以上。 价格一再上升，占轻质耐火砖市场份额的70%以上。 目前，普通空心微珠的均价为2000-2500元/吨，高品质空心微珠 目前，普通空心微珠的均价为2000-2500元 的价格为5000-*****元 的价格为5000-*****元/吨。

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1.2 粉煤灰选碳和制作活性炭： 粉煤灰选碳和制作活性炭： 粉煤灰中的碳粒是一种含量不定的次要成分， 粉煤灰中的碳粒是一种含量不定的次要成分，主要以烧失量指标 来衡量，与煤种、煤粉粒径、锅炉炉型及燃烧工况等因素密切相关， 来衡

量，与煤种、煤粉粒径、锅炉炉型及燃烧工况等因素密切相关，

其颗粒大部分呈碎屑状，具有质轻、挥发份低、硫含量低、表面积大、

其颗粒大部分呈碎屑状，具有质轻、挥发份低、硫含量低、表面积大、

有一定的吸附能力等特点，是属于可浮选性较好的非极性物质。 有一定的吸附能力等特点，是属于可浮选性较好的非极性物质。它与 粉煤灰中其它硅酸盐类矿物表面对水的润湿性有着明显的差异。 粉煤灰中其它硅酸盐类矿物表面对水的润湿性有着明显的差异。 浮选的工艺流程： 浮选的工艺流程：

而通过浮选出的碳粉做成活性炭后，其经济效益更加可观。现在

而通过浮选出的碳粉做成活性炭后，其经济效益更加可观。 市场上活性炭的价格为4 40万元 市场上活性炭的价格为4万-40万元/吨。

万元/

粉煤灰精细化综合利用 1.3 选铁： 选铁： 具有分选价值的粉煤灰中Fe2 的含量一般要

具有分选价值的粉煤灰中 Fe2O3的含量一般要 5%, 且经过选铁后

的尾灰对粉煤灰的某些品质有所改善(如耐火度) 的尾灰对粉煤灰的某些品质有所改善(如耐火度),能为粉煤灰的其 他利用途径创造一些条件。 他利用途径创造一些条件。 选铁工艺流程：选碳后的尾灰浆，自流(或泵送)入磁选机进行 选铁工艺流程：选碳后的尾灰浆，自流(或泵送) 磁选，磁选处的铁粉(富铁微珠)品位一般45%, 铁粉回收率可以达 磁选，磁选处的铁粉(富铁微珠)品位一般45%, 到40%左右。回收率虽然不高，但方法简单、成本低。要将铁粉品位 40%左右。回收率虽然不高，但方法简单、成本低。 左右 提高到炼钢的要求可以通过脱磁或洗涤等方法， 提高到炼钢的要求可以通过脱磁或洗涤等方法，洗净铁粒间的微磁性 脉石等杂质，用泵送入二级磁选设备进行精选，

脉石等杂质，用泵送入二级磁选设备进行精选，一般可以满足炼钢要

求。 如将磁选出的铁粉制成还原铁粉(海绵铁), ),则可将其广泛用作

如将磁选出的铁粉制成还原铁粉(海绵铁),则可将其广泛用作 提炼贵重金属、粉末冶金、化工油漆等的辅助原料。 提炼贵重金属、粉末冶金、化工油漆等的辅助原料。海绵铁对冶炼优 质钢和特种钢，如石油管道、汽车用钢、 质钢和特种钢，如石油管道、汽车用钢、核电站用钢等是非常重要的 原辅材料。 原辅材料。 2007年我国进口量达到 万吨 平均单价为500美元 2007年我国进口量达到320万吨，平均单价为500美元/吨，而我 年我国进口量达到320万吨， 美元/ 国直接还原铁的生产能力仅为80万吨 万吨/ 因此市场容量很大。

国直接还原铁的生产能力仅为80万吨/年，因此市场容量很大。

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1.4 粉煤灰矿物

棉(纸浆) 粉煤灰矿物棉(纸浆) 粉煤灰矿物棉是一种优质的绝热及阻燃材料， 粉煤灰矿物棉是一种优质的绝热及阻燃材料，可以支持各种保温 和阻燃制品，具有显著的节能和经济效益。 和阻燃制品，具有显著的节能和经济效益。粉煤灰矿物棉经进一步软 冲浆、纾解、除渣、浓缩、抄浆、烘干可得到粉煤灰纤维纸浆， 化、冲浆、纾解、除渣、浓缩、抄浆、烘干可得到粉煤灰纤维纸浆， 也具有显著的经济效益。 也具有显著的经济效益。 2009年 月底，市场粉煤灰纸浆报价为2900元 2009年9月底，市场粉煤灰纸浆报价为2900元/吨(市场植物纤维 纸浆报价为5800元 纸浆报价为5800元/吨)。 粉煤灰矿物棉工艺流程： 粉煤灰矿物棉工艺流程：粉煤灰矿物棉是利用在尾灰中添加少量 的生石灰及附加剂，经高温熔化并经离心机把溶液甩成细丝而成。 的生石灰及附加剂，经高温熔化并经离心机把溶液甩成细丝而成。 1.5 粉煤灰生产聚合氯化铝(PAC碱式氯化铝)及白炭黑 粉煤灰生产聚合氯化铝(PAC碱式氯化铝) 碱式氯化铝 聚合氯化铝化学式为[Al2(OH)nCl6-n]是一种当前国际通用的 聚合氯化铝化学式为[Al2(OH)nCl6-n]是一种当前国际通用的 新型、高效无机高分子混凝剂，主要是通过压缩双层、吸附电中和、 新型、高效无机高分子混凝剂，主要是通过压缩双层、吸附电中和、 吸附桥架、沉淀物网捕等机理作用， 吸附桥架、沉淀物网捕等机理作用，使水中细微悬浮粒子和胶体粒子 脱稳、聚集、絮凝、混凝、沉淀达到净化处理的效果， 脱稳、聚集、絮凝、混凝、沉淀达到净化处理的效果，广泛应用于自 来水厂、热电厂、化工厂等各类污水处理。 来水厂、热电厂、化工厂等各类污水处理。

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白炭黑分子式为SiO2 nH2O,系白色定型微细粉状物， 白炭黑分子式为SiO2 nH2O,系白色定型微细粉状物，可用作合 系白色定型微细粉状物 成橡胶的良好补强剂，其补强性能仅次于炭黑， 成橡胶的良好补强剂，其补强性能仅次于炭黑，若经超细化和恰当的 表面处理后，甚至优于炭黑。特别是制造白色、彩色、 表面处理后，甚至优于炭黑。特别是制造白色、彩色、浅色橡胶制品 时更为合适。用作稠化剂或增稠剂，合成油类、绝缘漆的调和剂， 时更为合适。用作稠化剂或增稠剂，合成油类、绝缘漆的调和剂，油 漆的退光剂，电子元件包封材料的触变剂， 漆的退光剂，电子元件包封材料的触变剂，荧光屏涂覆时荧光粉的沉 淀剂，彩印胶版填充剂，铸造的脱模剂。加入树脂内， 淀剂，彩印胶版填充剂，铸造的脱模剂。加入树脂内，可以提高树脂 防潮和绝缘性能。填充在塑料制

品内，可以增加抗滑性和防油性。 防潮和绝缘性能。填充在塑料制品内，可以增加抗滑性和防油性。填 充在硅树脂中可以制成耐200℃以上高温的塑料。 充在硅树脂中可以制成耐200℃以上高温的塑料。在造纸工业中可以 作为填充剂和纸的表面配料。 作为填充剂和纸的表面配料。还可以用在杀虫剂及农药的载体或分散 防结块剂以及液体吸附剂和润滑剂。 剂、防结块剂以及液体吸附剂和润滑剂。

生产白炭黑及聚合氯化铝工艺流程： 生产白炭黑及聚合氯化铝工艺流程：

干燥 尾灰 搅拌 焙烧 洗涤 抛弃 过滤 滤渣 滤液分离 干燥

白炭黑

聚合氯化铝

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1.6 粉煤灰生产硅铝合金 硅铝合金质轻而坚韧，铸造性能好，具有良好的机械强度， 硅铝合金质轻而坚韧，铸造性能好，具有良好的机械强度，耐腐 蚀性强，合金熔点低，易于铸造形状复杂、强度要求高、高耐腐蚀性、 蚀性强，合金熔点低，易于铸造形状复杂、强度要求高、高耐腐蚀性、 高气密性的铝合金铸件和压铸公差小、表面质量高的铝合金铸件。 高气密性的铝合金铸件和压铸公差小、表面质量高的铝合金铸件。硅 铝合金在高温时的还原性很强， 铝合金在高温时的还原性很强，如果在冶炼时使用硅铝合金作为脱氧 可以减少钢产生皮下气泡的敏感性，从而提高钢的质量； 剂，可以减少钢产生皮下气泡的敏感性，从而提高钢的质量；作为发 热剂可以用来冶炼高熔点金属，如铬、 钒等， 热剂可以用来冶炼高熔点金属，如铬、锰、钼、钒等，是铝加工行业 必不可少的中间合金，以及炼钢使用的脱氧剂和发热剂。 必不可少的中间合金，以及炼钢使用的脱氧剂和发热剂。 2009年 月底，硅铝合金的市场报价约为7600元 2009年9月底，硅铝合金的市场报价约为7600元/吨。 粉煤灰生产硅铝合金工艺流程：将粉煤灰与添加剂、还原剂、 粉煤灰生产硅铝合金工艺流程：将粉煤灰与添加剂、还原剂、粘 接剂按比例进行混合搅拌后制成高强度的球团， 接剂按比例进行混合搅拌后制成高强度的球团，通过矿热炉进行冶炼 还原，制得粗硅铝合金，在经精炼炉，添加精炼剂，精炼除渣、铸锭， 还原，制得粗硅铝合金，在经精炼炉，添加精炼剂，精炼除渣、铸锭， 就可以制得含铝量很高的硅铝合金。 就可以制得含铝量很高的硅铝合金。

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1.7 粉煤灰生产沸石 由于利用活化粉煤灰中的硅和铝共溶出制备分子筛，与一般碱、 由于利用活化粉煤灰中的硅和铝共溶出制备分子筛，与一般碱、 硅酸钠和铝酸钠混合反应制备分子筛的原料不同， 硅酸钠和铝酸钠混合反应制备分子筛的原料不同，在同样的晶化条件 老化时间显

著缩短，节省能耗。 下，老化时间显著缩短，节省能耗。 2009年 月底，沸石的市场价格约为350元 2009年9月底，沸石的市场价格约为350元/吨。 粉煤灰首先经过碳酸钠焙烧活化， 粉煤灰首先经过碳酸钠焙烧活化，经活化后粉煤灰中硅铝的溶出 活性得到提高，活化后的粉煤灰经碱液溶出过程中， 活性得到提高，活化后的粉煤灰经碱液溶出过程中，溶液中的硅和铝 的溶出速度不同，且存在过饱和现象。利用溶解性质的差异， 的溶出速度不同，且存在过饱和现象。利用溶解性质的差异，可以先 用少量水浸出硅酸钠，过滤后得到硅酸钠溶液。 用少量水浸出硅酸钠，过滤后得到硅酸钠溶液。向硅酸钠溶液中通入 CO2后 可以通过沉淀法制备白炭黑产品。