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據(jù)了解，我國煤炭占一次性能源消費(fèi)總量比例約為65%，我國作為火電大國，粉煤灰產(chǎn)生量巨大。粉煤灰作為電廠、化工廠、冶金等工業(yè)燃燒產(chǎn)生的廢棄物，在堆放處理方面已經(jīng)成為各大工廠頭疼的問題。大量綜合利用的粉煤灰主要處理方式是堆存處理，這種方式帶來了環(huán)境污染、占用土地資源等風(fēng)險。粉煤灰的高效利用一直是國內(nèi)外高校和企業(yè)研究的一項重大課題。加強(qiáng)粉煤灰綜合利用，對生態(tài)環(huán)境保護(hù)、保障火電廠穩(wěn)定運(yùn)行、促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)發(fā)展具有重要意義。因此我國要加快發(fā)展陶粒行業(yè)的發(fā)展，利用粉煤灰陶粒技術(shù)來合理處置粉煤灰，做到粉煤灰價值倍增的要求，實現(xiàn)固廢處置資源化、無害化、減量化的國家要求。
粉煤灰作為燃燒殆盡的端物其主要化學(xué)構(gòu)成與粘土質(zhì)類似，次要身分為二氧化硅、三氧化二鋁、三氧化二鐵、氧化鈣和未燃盡碳。
粉煤灰陶粒是以粉煤灰為主要原料(85%)左右，摻入適量石灰(或電石渣)、石膏、外加劑等，經(jīng)計量、配料、成型、水化和水熱合成反應(yīng)或自然水硬性反應(yīng)而制成的一種人造輕骨料，用來代替石子、河沙等制造輕質(zhì)空心砌塊、預(yù)應(yīng)力樓板、屋面板、空心掛板等，也用于現(xiàn)澆混凝土工程，是一種用途廣的利廢材料。陶粒具有優(yōu)異的性能，如密度低、筒壓強(qiáng)度高、孔隙率高，軟化系數(shù)高、抗凍性良好、抗堿集料反應(yīng)性優(yōu)異等。特別由于陶粒密度小，內(nèi)部多孔，形態(tài)、成分較均一，且具一定強(qiáng)度和堅固性，因而具有質(zhì)輕，耐腐蝕，抗凍，抗震和良好的隔絕性(保溫、隔熱、隔音、隔潮)等多功能特點。利用陶粒這些優(yōu)異的性能，可以將它廣泛應(yīng)用與建材、園藝、食品飲料、耐火保溫材料、化工、石油等部門，應(yīng)用域越來越廣，還在繼續(xù)擴(kuò)大。
利用粉煤灰生產(chǎn)陶粒有塑性法成球和磨細(xì)法成球兩種工藝。下面是塑性法成球的基本工藝流程。根據(jù)原料不同，料球制備方法差異很大。一般要摻加20%～25%的粘結(jié)劑(頁巖、粘土或煤矸石)、以防止料球在窯內(nèi)滾碎。由于粉煤灰中Al2O3含量較高(20%～35%)，為有效降低焙燒溫度，需摻加一定量的助熔劑。
塑性法制粒成球是：粉煤灰、粘結(jié)劑和外摻劑經(jīng)準(zhǔn)確計量、混合、攪拌和輪碾等工序，使其達(dá)到均勻混合和水分勻化后，送入成球機(jī)成球。磨細(xì)成球法是將原料計量配比、混合磨細(xì)(各種配料混合磨細(xì)或部分粉煤灰混合磨細(xì))，預(yù)加水?dāng)嚢?含水率10%～12%)，圓盤成球機(jī)制粒成球。具體采用何種料球制備工藝應(yīng)根據(jù)原料性能和陶粒產(chǎn)品要求的性能指標(biāo)(超輕陶粒還是高強(qiáng)陶粒)情況確定。
而生產(chǎn)高強(qiáng)度陶粒必須要采取一套工藝技術(shù)措施，即對原料及其組分應(yīng)進(jìn)行選擇;對塑性法和粉磨法的原料和混合料必須進(jìn)行充分均化處理和必要的組分調(diào)整;根據(jù)原料的性能選擇合理的熱工制度;采取正確的冷卻制度。通過上述四道工序的調(diào)整和控制才可能生產(chǎn)出合格的高強(qiáng)陶粒，否則是生產(chǎn)不出高強(qiáng)陶粒的。
高強(qiáng)粉煤灰陶粒設(shè)備，當(dāng)前有兩種窯爐（陶粒回轉(zhuǎn)窯、燒結(jié)機(jī)）工藝可采用：
一、回轉(zhuǎn)窯工藝
采用回轉(zhuǎn)窯工藝生產(chǎn)高強(qiáng)粉煤灰陶粒，我國于70年代末80年代初分別由陜西建研院和上海建研院研制成功，所生產(chǎn)的高強(qiáng)粉煤灰陶粒用當(dāng)時的混凝土配置技術(shù)已達(dá)CL50和CL60。采用回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)工藝的粉煤灰用量視粉煤灰和粘結(jié)劑的性能而定，粉煤灰摻量一般在70%～80%之間。為防止料球在運(yùn)動過程中破碎，故粘合劑的用量比燒結(jié)機(jī)工藝約高8%～10%。
二、燒結(jié)機(jī)工藝
采用燒結(jié)機(jī)工藝生產(chǎn)粉煤灰陶粒，在我國雖有30余年的生產(chǎn)經(jīng)驗，但其產(chǎn)品性能達(dá)不到高強(qiáng)陶粒的指標(biāo)。英國萊泰克的燒結(jié)機(jī)工藝技術(shù)，據(jù)資料介紹其產(chǎn)品性能達(dá)到高強(qiáng)陶粒的指標(biāo)。大慶地區(qū)已引進(jìn)此項技術(shù)，建成規(guī)模為年產(chǎn)30萬m3粉煤灰陶粒廠，希望通過這條引進(jìn)線把我國燒結(jié)機(jī)工藝技術(shù)提高到一個新水平。
粉煤灰制備陶粒的過程中，無論是粉料成球，還是原料配方、燒結(jié)工藝上都需要根據(jù)粉煤灰的成分分析后，根據(jù)陶粒燒結(jié)所需成分進(jìn)行缺失成分配比、原成分配比達(dá)標(biāo)等，使之滿足其發(fā)泡率和反應(yīng)條件。
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