【CN109603738A】一种粉煤灰改性方法及改性粉煤灰的应用【专利】

代理人 孙丽君
(51)Int .Cl . B01J 20/10(2006 .01) B01J 20/30(2006 .01) B09C 1/00(2006 .01) C02F 1/28(2006 改性粉煤灰的应用
( 57 )摘要 本发明的粉煤灰改性方法包括：( 1 )打开改
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CN 109603738 A
说 明 书
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一种粉煤灰改性方法及改性粉煤灰的应用
技术领域 [0001] 本发明涉及粉煤灰改性技术及改性粉煤灰的应用，尤其涉及一种粉煤灰改性方法 及改性粉煤灰的应用。
背景技术 [0002] 粉煤灰是煤燃烧后的产物，其含有大量的无机金属氧化物和非金属氧化物及杂 质，外观呈灰白色粉末状。 [0003] 粉煤灰具有碱性。粉煤灰中含有大量的氧化钙、氧化铝、氧化硅等氧化物，其遇水 后呈碱性。具体地 ，氧化钙遇水后产生氢氧化钙 ，氢氧化钙溶于水 ；氧化铝遇水后的 最终产 物为氢氧化铝 ，氢氧化铝为白 色粘性胶状物且不溶于水 ；氧化硅及单 质硅与粉煤灰中的 碱 性物质反应生成硅酸盐，部分硅酸盐在水环境中呈胶质状并具有较强的粘性。 [0004] 粉煤灰具有水硬性。在水的作用下，粉煤灰硬化结块。粉煤灰的水硬性既是优点也 是缺点。粉煤灰在工程结构中的应用往往是利用粉煤灰的水硬性形成结构强度，发挥了水 硬性的优势，而其缺点使得粉煤灰无法在土壤、水处理、废气处理过程中得到有效使用，且 不能发挥粉煤灰的肥效和充分吸附有害物质的性能。 [0005] 由于粉煤灰具有较强的碱性和水硬性，如果不进行改性，而是直接应用，则会对生 态产生破坏。例如 ，粉煤灰在运输、堆放 和处置过程中会产生很大扬尘 ，造成粉煤灰堆场 周 边土壤 和水体的 盐碱化 ；如果粉煤灰在土壤中大量富集 ，比 如在土壤改良 中直接使 用未 加 改性的粉煤灰，由于粉煤灰的水硬性，则会造成土壤快速板结，加速生态恶化。
性设备的进水阀 ，关闭出水阀 ，向设备内注入清 洁水或PH小于5 .5的酸性水；(2)当清洁水或酸性 水达到内筒的1/3高度时 ，启动搅拌器 ，并向内筒 中均匀地加入粉煤灰，搅拌器对水和粉煤灰的混 合物进行强力搅拌；( 3 )当混合物的水位达到内 筒的2/3高度时 ，停止进灰，关闭进水阀 ，打开出 水阀 ，排出粉煤灰改性设备中的水 ；( 4 )调低搅拌 器的转速 ，从内筒的进灰口处进行取胶 ；( 5 )停止 搅拌器 ，启动内 筒的 驱 动装置 ，对混合物进行旋 转离心脱水 ；( 6 )离心脱水完成后 ，待设备中的水 排尽 ，停止内筒的旋转 ，关闭出水阀 ，该改性方法 有效降 低粉煤灰的碱性和水硬性 ，有利于改性粉 煤灰的综合应用。
( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 201910038420 .1
(22)申请日 2019 .01 .16
(71)申请人 谢天宇 地址 210000 江苏省南京市鼓楼区高教新 村1号1104室
(72)发明人 谢天宇 谢宁汉
(74)专利代理机构 南京中盟科创知识产权代理 事务所( 特殊普通合伙 ) 32279
发明内容 [0006] 针对现有的问题，本发明提出一种粉煤灰改性方法及改性粉煤灰的应用，利用简 单可靠的设备以及方法对粉煤灰进行改性，为粉煤灰的综合利用创造有利条件。 [0007] 为实现上述目的，本发明提出的利用粉煤灰改性设备对粉煤灰进行改性的方法， 其中 ，粉煤灰改性设备包括外筒和内筒 ，外筒上设置进水口 和出水口 ，进水口 和出水口处分 别安装进水阀 和出水阀 ，内筒的顶部设置一供粉煤灰进入的进灰口 ，内筒设置在外筒内 ，并 与驱 动装置连接 ，由 驱 动装置驱 动在外筒内 旋转 ，内 筒开有若干个孔 ，内 筒的内 壁设置滤 布，一搅拌器设置在内筒内，并能相对于内筒旋转，粉煤灰改性方法，包括： [0008] (1)打开进水阀，关闭出水阀，向粉煤灰改性设备内注入清洁水或PH小于5 .5的酸 性水； [0009] (2)当清洁水或酸性水的水位达到内筒的1/3高度时，启动搅拌器，并向内筒中均 匀地加入粉煤灰，搅拌器对水和粉煤灰的混合物进行强力搅拌； [0010] (3)当混合物的水位达到内筒的2/3高度时，停止进灰，继续搅拌10～30分钟，关闭 进水阀 ，打开出水阀 ，排出粉煤灰改性设备中的水 ； [0011] (4)调低搅拌器的转速，从内筒的进灰口处进行取胶； [0012] (5)停止搅拌器，启动内筒的驱动装置，对内筒中的混合物进行旋转离心脱水；
(4)调低搅拌器的转速，从内筒的进灰口处进行取胶； (5)停止搅拌器，启动内筒的驱动装置，对内筒中的混合物进行旋转离心脱水； (6) 离心脱水完成后，待粉煤灰改性设备中的水排尽 ，停止内筒的旋转 ，关闭出水阀 ； (7)根据需要重复以上步骤，直至粉煤灰达到使用要求。 2 .如权利要求1所述的粉煤灰改性方法，其特征在于，所述取胶的方式采用真空吸胶、 人工或机械取胶。 3 .如权利要求1所述的粉煤灰改性方法，其特征在于，所述内筒和所述搅拌器的旋转轴 线同轴，为所述内筒的中心轴线。 4 .如权利要求3所述的粉煤灰改性方法，其特征在于，所述进水口和出水口设置在所述 外筒的底端。 5 .如权利要求4所述的粉煤灰改性方法，其特征在于，所述驱动装置包括电机和内筒驱 动轴，所述内筒驱动轴连接于所述内筒的底部。 6 .如权利要求5所述的粉煤灰改性方法，其特征在于，所述搅拌器具有搅拌器驱动轴， 所述搅拌器驱动轴从所述内筒的上方与所述搅拌器连接。 7 .如权利要求1所述的粉煤灰改性方法，其特征在于，所述搅拌器为桨叶式搅拌器，其 包括旋转轴和多组桨叶 ，所述多组桨叶间隔地安装在所述旋转轴上。 8 .如权利要求1所述的粉煤灰改性方法获得的改性粉煤灰，经过干燥磨细或者直接用 于土壤改良 和污废水处理。 9 .如权利要求1所述的粉煤灰改性方法获得的改性粉煤灰，经过干燥磨细或者直接用 于压密注浆工程。 10 .如权利要求1所述的粉煤灰改性方法获得的改性粉煤灰，经过干燥磨细后用于烟气 和废气处理。
(1)打开进水阀 ，关闭出水阀 ，向所述粉煤灰改性设备内注入清洁水或PH小于5 .5的酸 性水；
(2) 当清洁水或酸性水的水位达到内筒的1/3高 度时 ，启动搅拌器 ，并向内筒中 均匀地 加入粉煤灰，搅拌器对水和粉煤灰的混合物进行强力搅拌；
(3) 当混合物的水位达到内筒的2/3高度时 ，停止进灰 ，关闭进水阀 ，继续搅拌10～30分 钟，打开出水阀 ，排出粉煤灰改性设备中的水 ；
(10)申请公布号 CN 109603738 A (43)申请公布日 2019.04.12
权利要求书1页 说明书4页 附图1页
CN 109603738 A
CN 109603738 A
权 利 要 求 书
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1 .一种利用粉煤灰改性设备对粉煤灰进行改性的方法，所述粉煤灰改性设备包括外筒 和内筒 ，所述外筒上设置进水口 和出水口 ，所述进水口 和出水口处分别安装进水阀 和出水 阀 ，所述内筒的顶部设置一供粉煤灰进入的进灰口 ，所述内筒设置在所述外筒内 ，并与驱动 装置连接，由所述驱动装置驱动在所述外筒内旋转，所述内筒开有若干个孔，所述内筒的内 壁设置滤布 ，一搅拌器设置在所述内筒内 ，并能 相对于所述内筒旋转 ，其特征在于 ，所述改 性方法包括如下步骤：