冶金资源与环境粉煤灰.ppt

07级冶金2班:雷杰,方海星,陈胜潮,唐瑞 高铁粉煤灰选铁技术 1.粉煤灰的理化性质 2.粉煤灰的来源和利用途径 3.从粉煤灰中选铁(原理,工艺) 4.目前比较成熟的技术和项目 1.粉煤灰的理化性质 一.粉煤灰的化学成分 二.粉煤灰矿物组成 三.粉煤灰细度及活性 一.粉煤灰的化学成分 粉煤灰是一种火山灰质材料，来源于煤中无机组分，而煤中无机组分以粘土矿物为主，另外有少量黄铁矿、方解石、石英等矿物。因此粉煤灰化学成份以二氧化硅和三氧化二铝为主(氧化硅含量在48%左右，氧化铝含量在27%左右)，其它成分为三氧化二铁、氧化钙、氧化镁、氧化钾、氧化钠、三氧化硫及未燃尽有机质(烧失量)。不同来源的煤和不同燃烧条件下产生的粉煤灰，其化学成分差别很大。  我国31个有代表性的火力发电厂粉煤灰的化学成分 此外，粉煤灰中还有一些有害元素和微量元素，如铜、银、铟、镓、钪、铌、镱、镧等 。 二.矿物组成 粉煤灰以玻璃质微珠为主，其次为结晶相，主要结晶相为莫来石、磁铁矿、赤铁矿、石英、方解石等。 玻璃相是粉煤灰的主要结晶相，粉煤灰玻璃质微珠及多孔体均以玻璃体为主，玻璃体含量为50%～80%，玻璃体在高温缎烧中储存了较高的化学内能，是粉煤灰活性的来源。 莫来石是粉煤灰中存在的二氧化硅和三氧化二铝在电厂锅炉燃烧过程中形成的。SEM下偶尔可以见到莫来石的针状形集合晶体，莫来石含量在1.3%～3.6%之间，其变化与煤粉中三氧化二铝含量及煤粉燃烧时的炉膛温度等诸多因素有关。 磁铁矿和赤铁矿是粉煤灰中铁的主要赋存状态，一般磁铁矿含量较高。 石英为粉煤灰中的原生矿物，常呈棱角状，不规则粒径，含量不高，多为白色。 三.粉煤灰的细度和活性 1.细度是粉煤灰的一项重要物理性质，也是其质量评定的一项重要指标。主要由原煤粉磨细度、燃烧情况、收集方法和排放方法确定。 2.粉煤灰的活性取决于它的化学组成和物相组成和结构特征。高温熔融并经过骤冷的粉煤灰，含有大量的表面光滑的玻璃微珠，这些玻璃微珠是粉煤灰具有活性的主要矿物相，玻璃体中的活性SIO2和Al2O3含量愈多，活性愈高。 返回 2.粉煤灰的来源和利用途径 一.粉煤灰的来源 二.粉煤灰的现状及利用 一.粉煤灰的来源 主要来源：以煤粉为燃料的火电厂和城市集中供热锅炉，其中90%以上为湿排灰，活性较干灰低。粉煤灰是我国当前排量较大、较集中的工业废渣之一。现阶段我国年排渣量达3000万吨。据估计，每104KW的发电能力排出粉煤灰大约104t/年。 我国的粉煤灰大部来自大、中型火电厂煤粉发电锅炉，另一部分则来自城市集中供热的粉煤锅炉。我国以煤为主要能源，电力的76％是由煤炭产生的，每年用煤达4亿多吨，占全国原煤产量的1/3。燃烧电厂每年排出大量的由煤的灰分形成的煤灰渣——粉煤灰、炉渣、熔渣。1997年全国排放粉煤灰已超过1亿吨，成为世界最大的排灰国，造成了严重的环境污染并占用了大量的土地。 二.粉煤灰的现状及利用 粉煤灰的现状：虽然我国从20世纪50年代开始研究，但目前利用率还不高，大量粉煤灰仍需堆积存放！实践证明粉煤灰选铁工艺简单，投资省，成本低，余料可继续利用在建材等领域内，是利用粉煤灰的有效途径。 粉煤灰的利用：热电粉煤灰的利用主要在道路工程、水泥制造和建筑材料等领域，或者是从中提取某一特定物质如回收碳粉、选铁、提取氧化铝、分选微珠。 返回 一.高铁粉煤灰选铁原理 粉煤灰中含铁成分：黄铁矿(FeS2),褐铁矿(2Fe2O3),菱铁矿(FeCO3)等等。 含铁量(一般以Fe2O3表示)的范围在8%-29%。 粉煤中的黄铁矿颗粒在燃烧中，铁得到了富集；经历磁化焙饶后，部分变为磁铁矿，Fe3O4晶体。x一衍射分析指出，在其内部包藏有大量Fe2O3，这对全铁的回收很有利 于 铁的回收。一般采用磁选法，选别效果较好。 二.粉煤灰的选铁工艺 对于原粉煤灰渣中全铁的含量偏低，应先预选富集，预选的设备可用水力旋流器。 流程：粉煤灰从湿式水膜除尘器下排出后，直接进入磁选机给矿箱，铁粉选出后流入沉淀池沉淀。尾矿矿灰通过排灰沟排出。 生产多采取两级磁选。在一、二级磁选机间设置一台洗水泵。两级磁选铁精矿的品味能达到50%-60%。 干燥的粉煤灰磁选效果比湿式磁选效果好，铁精矿品味可达到55%。 粉煤灰 预选富集 一级磁选（粗选） 二级磁选（精选） 数次焙烧粉煤灰使矿物颗粒富集成铁部分成为磁铁矿，再根据磁铁矿对灰渣比重差异进行旋流分离