RU2667940C1 - Method for ash and slag wastes of thermal power plants processing for production of construction equipment - Google Patents
Method for ash and slag wastes of thermal power plants processing for production of construction equipment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2667940C1 RU2667940C1 RU2017113034A RU2017113034A RU2667940C1 RU 2667940 C1 RU2667940 C1 RU 2667940C1 RU 2017113034 A RU2017113034 A RU 2017113034A RU 2017113034 A RU2017113034 A RU 2017113034A RU 2667940 C1 RU2667940 C1 RU 2667940C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ash
- slag
- mixture
- microns
- fly ash
- Prior art date
Links
- 239000002893 slag Substances 0.000 title claims abstract description 104
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 6
- 238000010276 construction Methods 0.000 title abstract description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 73
- 239000002956 ash Substances 0.000 claims abstract description 68
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims abstract description 35
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 9
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims abstract description 7
- 235000007237 Aegopodium podagraria Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- 244000045410 Aegopodium podagraria Species 0.000 claims abstract description 5
- 235000014429 Angelica sylvestris Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims description 19
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 8
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims description 7
- 241000273930 Brevoortia tyrannus Species 0.000 claims description 4
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 4
- 238000009837 dry grinding Methods 0.000 claims description 3
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 claims description 2
- 239000004567 concrete Substances 0.000 abstract description 11
- 239000003245 coal Substances 0.000 abstract description 8
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 abstract description 7
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 abstract description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000000047 product Substances 0.000 description 10
- 101100002917 Caenorhabditis elegans ash-2 gene Proteins 0.000 description 8
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 7
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 7
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 6
- 238000011956 best available technology Methods 0.000 description 5
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 4
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 239000013068 control sample Substances 0.000 description 2
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/04—Waste materials; Refuse
- C04B18/06—Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
- C04B18/10—Burned or pyrolised refuse
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области переработки золошлаковых отходов (ЗШО) текущего выхода тепловых электростанций и теплоэлектроцентралей, работающих на каменноугольных топливах, с целью крупнотоннажной промышленной утилизации переработанных ЗШО в качестве активных минеральных добавок для цемента, бетона и других материалов при производстве строительных изделий.The invention relates to the field of processing ash and slag waste (ASW) of the current output of thermal power plants and cogeneration plants operating on coal fuels, for the purpose of large-scale industrial utilization of processed ASW as active mineral additives for cement, concrete and other materials in the manufacture of building products.
Известен способ переработки дисперсных промышленных отходов (золы-уноса) на угольных тепловых электростанциях для последующего складирования и (или) промышленной утилизации, включающей подготовку и измельчение золы-уноса, смешение измельченной массы с вяжущим, в качестве, по меньшей мере, одного из компонентов которого используют часть шлаковой составляющей указанных отходов, перемешивание размолотых твердых отходов и вяжущего при дозированной подаче воды, гранулирование и термообработку полученных сырцовых гранул до требуемой прочности по условиям складирования и перевозки [О современных технологиях складирования дисперсных промышленных отходов. / Уфимцев В.М. // Горный журнал, 1997, №11-12, с. 220-227]. Положительным моментом в указанном способе является переработка золовых отходов в больших объемах с возможностью их длительного хранения. При этом складированные в отвал гранулированные (окомковыванные) золовые отходы спустя 3-5 лет приобретают необходимые для промышленной утилизации потребительские свойства, а спустя 10-12 лет в поверхностных слоях отвала образуется песок толщиной 1-3 мм, также длительное время сохраняющий высокую прочность, что позволяет использовать площадки таких отвалов для сооружения на них зданий.A known method of processing dispersed industrial waste (fly ash) in coal-fired thermal power plants for subsequent storage and (or) industrial disposal, including the preparation and grinding of fly ash, mixing the crushed mass with a binder, as at least one of the components of which use part of the slag component of these wastes, mixing ground solid waste and a binder with a dosed water supply, granulating and heat treating the obtained raw granules to the desired strength information on the conditions of storage and transportation [On modern technologies for the storage of dispersed industrial waste. / Ufimtsev V.M. // Mountain Journal, 1997, No. 11-12, p. 220-227]. A positive point in this method is the processing of ash waste in large volumes with the possibility of long-term storage. At the same time, granular (pelletized) ash waste stored in a dump after 3-5 years acquires the consumer properties necessary for industrial utilization, and after 10-12 years sand forms 1-3 mm thick in the surface layers of the dump, which also maintains high strength for a long time, which allows you to use the sites of such dumps for the construction of buildings on them.
К недостаткам способа можно отнести то, что промышленная утилизация касается только дисперсных отходов и возможна лишь после их многолетней выдержки в отвалах. При необходимости утилизации золы-уноса текущего выхода на ТЭС, использующих в качестве топлива каменный уголь, простое измельчение шлака не позволяет использовать в полной мере его потенциальные вяжущие свойства и будут требовать применения в большом количестве общепринятых вяжущих (цемент, клинкер и др.) для получения гранул требуемого для утилизации отходов размера. Указанный способ не позволяет достаточно эффективно решить задачу утилизации золы-уноса и шлаков текущего выброса в полезный конечный продукт, например, в заполнители и (или) наполнители для стройматериалов, требуя для этого использования большого количества дорогих вяжущих материалов.The disadvantages of the method include the fact that industrial disposal relates only to dispersed waste and is possible only after many years of aging in dumps. If it is necessary to utilize fly ash of the current outlet to TPPs using coal as a fuel, simple grinding of slag does not allow to fully use its potential binders and will require the use of a large number of generally accepted binders (cement, clinker, etc.) to obtain granules of the size required for waste disposal. This method does not allow to effectively solve the problem of disposal of fly ash and slag of current discharge into a useful final product, for example, into aggregates and (or) fillers for building materials, requiring the use of a large amount of expensive binders.
Известен способ переработки золошлаковых отходов на угольных тепловых электростанциях, оборудованных котлами с жидким или твердым шлакоудалением, для последующей их промышленной утилизации и/или складирования, характеризующийся тем, что жидкий шлак текущего выхода при жидком шлакоудалении или расплавленный твердый шлак при твердом шлакоудалении переводят в способное к промышленной утилизации и/или складированию состояние путем быстрого охлаждения шлакового расплава воздушно-водяными струями при его аэрогидродинамическом распылении, после чего его при необходимости сепарируют, а для получения вяжущего компонента переработки золы-уноса производят тонкий сухой помол необходимого количества полученного твердого гранулированного шлака при необходимости совместно с добавками активаторов твердения типа извести или цементного клинкера с последующим смешением продукта размола при интенсивном перемешивании с водой и золой-уноса, которую также при необходимости предварительно сепарируют, при следующем соотношении компонентов: зола-унос 72-81 мас. %, шлаковое вяжущее 18-9,0 мас. %, вода - не более 10 мас. %, добавки-активаторы твердения - до 0,5 мас. %, причем одновременно с интенсивным перемешиванием указанных компонентов осуществляют гранулирование смеси, затем осуществляют термообработку полученных сырцовых гранул переработанной золы-уноса паром, образующимся при охлаждении указанного шлакового расплава [Патент РФ №2515786, С04В 18/10, опуб. 20.05.2014 Бюл. №14. Авторы: Ерихемзон-Логвинский Л.Ю., Нойбергер Николаус, Рахлин М.Я., Целыковский Ю.К., Зыков A.M. «Способ переработки золошлаковых отходов тепловых электростанций для производства строительных изделий»] - прототип.A known method of processing ash and slag waste in coal-fired thermal power plants equipped with boilers with liquid or solid slag removal, for their subsequent industrial utilization and / or storage, characterized in that liquid slag of the current output during liquid slag removal or molten solid slag during solid slag removal is converted to capable of industrial disposal and / or storage of the state by rapid cooling of the slag melt by air-water jets with its aerohydrodynamic spray curing, if necessary, it is separated, and in order to obtain an astringent component of fly ash processing, fine dry grinding of the required amount of solid granulated slag is carried out, if necessary, together with the addition of hardening activators such as lime or cement clinker, followed by mixing of the grinding product with vigorous stirring with water and fly ash, which is also optionally pre-separated, if necessary, in the following ratio of components: fly ash 72-81 wt. %, slag binder 18-9.0 wt. %, water - not more than 10 wt. %, hardening activator additives - up to 0.5 wt. %, and simultaneously with intensive mixing of these components granulation of the mixture is carried out, then heat treatment of the obtained raw granules of the processed fly ash is carried out by steam formed upon cooling of said slag melt [RF Patent No. 2515786, С04В 18/10, publ. 05/20/2014 Bull. No. 14. Authors: Erichemzon-Logvinsky L.Yu., Neuberger Nikolaus, Rakhlin M.Ya., Tselykovsky Yu.K., Zykov A.M. “A method of processing ash and slag waste from thermal power plants for the production of building products”] - prototype.
Основным недостатком прототипа является сложность его применения.The main disadvantage of the prototype is the complexity of its application.
Техническим результатом предлагаемого способа является упрощение его применения с учетом наилучших доступных технологий.The technical result of the proposed method is to simplify its application, taking into account the best available technologies.
Технический результат достигается тем, что в способе переработки золошлаковых отходов текущего выхода на тепловых электростанциях, работающих на каменноугольных топливах, оборудованных котлами с жидким или твердым шлакоудалением, путем быстрого охлаждения жидкого шлака или шлакового расплава воздушно-водяными струями при его аэрогидродинамическом распылении, после чего его, при необходимости, сепарируют, производят тонкий сухой помол шлака до тонины с удельной поверхностью не менее 4500 см2/г совместно с золой-уноса, при необходимости, с добавками активаторов твердения типа извести или цементного клинкера, при этом золу-уноса для обработки отбирают непосредственно из бункеров, установленных под золоуловителями котлов электростанции, быстрому охлаждению подвергают, предварительно интенсивно перемешанную, смесь жидкого шлака или шлакового расплава с золой-уноса, отбираемую непосредственно из бункеров, установленных под золоуловителями котлов электростанции, а после быстрого охлаждения, полученную золошлаковую смесь сушат до влажности менее 1%. Сепарируют, по меньшей мере, на две фракции - до 80-160 мкм и более 80-160 мкм, с последующим совместным помолом золошлаковой смеси фракции более 80-160 мкм и добавок активаторов твердения типа извести или цементного клинкера до тонины с удельной поверхностью не менее 4500 см2/г. При этом после совместного помола золошлаковой смеси и добавок активаторов твердения производят сепарирование полученной молотой смеси по замкнутому циклу путем разделение молотой смеси на готовую смесь и крупку, которая возвращается после сепарации на помол, после чего все полученные компоненты перемешивают при следующем соотношении, мас. %: сепарированная и молотая золошлаковая смесь 84-91, добавки активаторы твердения 8-15, вода остальное, полученную, готовую к промышленной утилизации, смесь складируют. Для подачи золы-уноса, отбираемой из бункеров для интенсивного перемешивания с жидким шлаком или шлаковым расплавом, используют сжатый воздух. Сушку золошлаковой смеси производят с помощью печной системы регенеративной с теплоносителем в виде горячих газов. Отработавшие газы печной системы регенеративной применяют для нагрева сжатого воздуха, который используется для подачи золы-уноса. Часть сепарированной золошлаковой смеси фракции до 80-160 мкм отдельно складируют как готовый к промышленной утилизации кондиционный зольный продукт.The technical result is achieved by the fact that in the method of processing ash and slag waste of the current output at thermal power plants operating on coal fuels equipped with boilers with liquid or solid slag removal, by quickly cooling liquid slag or slag melt by air-water jets during its aerohydrodynamic spraying, after which it if necessary, separated, producing a thin dry grinding the slag until a fineness having a specific surface of at least 4500 cm 2 / g together with the fly ash, if necessary , with the addition of hardening activators such as lime or cement clinker, while fly ash for processing is taken directly from the bunkers installed under the ash collectors of the power plant boilers, a mixture of liquid slag or slag melt with fly ash taken directly directly is subjected to rapid cooling from bunkers installed under the ash collectors of power plant boilers, and after rapid cooling, the resulting ash and slag mixture is dried to a moisture content of less than 1%. Separate at least two fractions - up to 80-160 microns and more than 80-160 microns, followed by joint grinding of an ash-slag mixture of a fraction of more than 80-160 microns and the addition of hardening activators such as lime or cement clinker to a fineness with a specific surface area of at least 4500 cm 2 / g. In this case, after the joint grinding of the ash and slag mixture and the addition of hardening activators, the mixture obtained by the ground mixture is separated in a closed cycle by separation of the ground mixture into the finished mixture and grits, which is returned after separation into the grinding, after which all the components obtained are mixed in the following ratio, wt. %: separated and ground ash and slag mixture 84-91, additives hardening activators 8-15, the rest of the water obtained, ready for industrial disposal, the mixture is stored. Compressed air is used to supply fly ash taken from the silos for intensive mixing with liquid slag or slag melt. The ash and slag mixture is dried using a regenerative furnace system with a coolant in the form of hot gases. The exhaust gases of the regenerative kiln system are used to heat compressed air, which is used to supply fly ash. A part of the separated ash and slag mixture of a fraction up to 80-160 microns is separately stored as a conditioned ash product ready for industrial utilization.
Упрощение применения способа переработки золошлаковых отходов тепловых электростанций для производства строительных изделий, с учетом наилучших доступных технологий, обеспечивается за счет:The simplification of the application of the method of processing ash and slag waste from thermal power plants for the production of building products, taking into account the best available technologies, is provided by:
- быстрого охлаждения, предварительно интенсивно перемешанной, смеси жидкого шлака или шлакового расплава с золой-уноса;- rapid cooling, pre-intensively mixed, a mixture of liquid slag or slag melt with fly ash;
- сушки полученной золошлаковой смеси до влажности менее 1%;- drying the resulting ash and slag mixture to a moisture content of less than 1%;
- сепарации сухой золошлаковой смеси, по меньшей мере, на две фракции - до 80-160 мкм и более 80-160 мкм, с последующим совместным помолом золошлаковой смеси фракции более 80-160 мкм и добавок активаторов твердения типа извести или цементного клинкера до тонины с удельной поверхностью не менее 4500 см2/г;- separation of the dry ash and slag mixture into at least two fractions - up to 80-160 microns and more than 80-160 microns, followed by joint grinding of the ash and slag mixture with a fraction of more than 80-160 microns and the addition of hardening activators such as lime or cement clinker to fineness s a specific surface area of at least 4500 cm 2 / g;
- сепарирования по замкнутому циклу молотой смеси, полученной совместным помолом золошлаковой смеси и добавок активаторов твердения;- separation in a closed cycle of the ground mixture obtained by co-grinding the ash and slag mixture and the addition of hardening activators;
- складирования части сепарированной золошлаковой смеси фракции до 80-160 мкм как готовый к промышленной утилизации кондиционный зольный продукт;- warehousing of a part of the separated ash and slag mixture of a fraction up to 80-160 microns as a conditioned ash product ready for industrial utilization;
- перемешивания всех полученных компонентов при следующем соотношении, мас. %: сепарированная и молотая золошлаковая смесь 84-91, добавки активаторы твердения 8-15, вода остальное;- mixing all the obtained components in the following ratio, wt. %: separated and ground ash and slag mixture 84-91, additives hardening activators 8-15, water the rest;
- подачи золы-уноса, отбираемой из бункеров, для интенсивного перемешивания с жидким шлаком или шлаковым расплавом с использованием сжатого воздуха;- supply of fly ash taken from the hoppers for intensive mixing with liquid slag or slag melt using compressed air;
- сушки золошлаковой смеси с помощью печной системы регенеративной с теплоносителем в виде горячих газов, при этом отработавшие газы этой печной системы применяют для нагрева сжатого воздуха, который используется для подачи золы-уноса, отбираемой из бункеров.- drying the ash and slag mixture using a regenerative furnace system with a coolant in the form of hot gases, while the exhaust gases of this furnace system are used to heat compressed air, which is used to supply fly ash taken from the bins.
Пример осуществления способа.An example implementation of the method.
На фигуре представлена принципиальная технологическая схема переработки золы-уноса и шлаков по способу согласно изобретению, где цифрами внутри прямоугольников обозначены исходные материалы: жидкий шлак 1, зола-уноса 2, вода и воздух 3; получаемые конечный и (или) промежуточный продукты - золошлаковая смесь 4 фракции до 80-160 мкм - кондиционный зольный продукт (КЗП), золошлаковая смесь 5 фракции более 80-160 мкм; добавки активаторы твердения: негашеная известь или цементный клинкер 6; соответствующие процессы переработки: интенсивное перемешивание 7 смеси шлака с золой-уноса, быстрое охлаждение 8 смеси шлака с золой-уноса, сушка 9 полученной золошлаковой смеси (ЗШС), сепарирование 10 сухой ЗШС, складирование 11 части сепарированной ЗШС фракции до 80-160 мкм как готового продукта КЗП, совместный помол 12 ЗШС фракции более 80-160 мкм и добавок активаторов твердения, сепарирование 13 полученной молотой смеси по замкнутому циклу, перемешивание 14 всех полученных компонентов, готовую к промышленной утилизации смесь складируют 15 с последующей отгрузкой потребителям.The figure shows a schematic flow diagram of the processing of fly ash and slag according to the method according to the invention, where the numbers inside the rectangles indicate the starting materials:
В качестве примера осуществления способа согласно изобретению рассмотрим способ утилизации золошлаковых отходов, которые образуются при сжигании Экибастузского угля с твердым шлакоудалением.As an example of the implementation of the method according to the invention, we consider a method for the disposal of ash and slag waste that is generated during the combustion of Ekibastuz coal with solid slag removal.
Способ, согласно заявленному изобретению, технологически осуществляется постадийно:The method according to the claimed invention is technologically carried out in stages:
- первая стадия - интенсивное перемешивание 7 (фиг.) смеси жидкого шлака 1 или шлакового расплава с золой-уноса 2, которую отбирают непосредственно из бункеров, установленных под золоуловителями котлов электростанции. Подавать золу-унос 2 из бункеров на смешение со шлаком 1 можно по аэрожелобам с использованием сжатого воздуха. При этом температура шлака 1 текущего выхода 1400-1700°С, а температура золы-уноса 2 текущего выхода перед смешением со шлаком, с учетом температуры сжатого воздуха, в случае использования аэрожелобов для подачи золы-уноса на смешение, находится в пределах 150-250°С. Усредненные удельные теплоемкости шлаков 1 и золы-уноса 2 отличаются незначительно. Например, при сжигании Экибастузского угля с твердым шлакоудалением выход шлака составляет 20÷25%, а золы - 80÷85% золошлакового материала, т.е. на каждые 2,5 тонны шлака выход золы-уноса составляет 10 тонн, а при их смешении средняя температура золошлаковой смеси (ЗШС) приблизительно составит 400-440°С;- the first stage - intensive mixing 7 (Fig.) of a mixture of
- вторая стадия - быстрое охлаждение 8 (фиг.), предварительно интенсивно перемешанной 7, смеси жидкого шлака 1 или шлакового расплава с золой-уноса 2, т.е. производится быстрое охлаждение 8 золошлаковой смеси - смеси шлака 1 и золы 2, средняя температура которой составляет 400-440°С. Быстрое охлаждение 8 золошлаковой смеси производится воздушно-водяными струями 3 при ее аэрогидродинамическом распылении;- the second stage - rapid cooling 8 (Fig.), pre-intensively mixed 7, a mixture of
- третья стадия - сушка 9 (фиг.) полученной золошлаковой смеси до влажности менее 1%. Сушка 9 ЗШС может производиться с помощью печной системы регенеративной с теплоносителем в виде горячих газов, при этом отработавшие газы печной системы регенеративной применяют для нагрева сжатого воздуха, который используется для подачи золы-уноса 2;- the third stage - drying 9 (Fig.) of the resulting ash and slag mixture to a moisture content of less than 1%. Drying 9 ZHS can be performed using a regenerative furnace system with a coolant in the form of hot gases, while the exhaust gases of the regenerative furnace system are used to heat compressed air, which is used to supply
- четвертая стадия - сепарирование 10 сухой ЗШС, по меньшей мере, на две фракции - до 80-160 мкм и более 80-160 мкм, при этом часть сепарированной ЗШС 4 фракции до 80-160 мкм может отдельно складироваться 11 (фиг.) как готовый к промышленной утилизации кондиционный зольный продукт (КЗП);- the fourth stage is the separation of 10 dry ash, at least two fractions - up to 80-160 microns and more than 80-160 microns, while part of the separated ash and
- пятая стадия - совместный помол 12 золошлаковой смеси 5 фракции более 80-160 мкм и добавок активаторов 6 (фиг.) твердения типа извести или цементного клинкера до тонины с удельной поверхностью не менее 4500 см2/г, при этом после совместного помола 12 золошлаковой смеси 5 и добавок активаторов 6 твердения производят сепарирование 13 полученной молотой смеси по замкнутому циклу путем разделение молотой смеси на готовую смесь и крупку, которая возвращается после сепарации 13 на помол;- fifth stage - joint grinding of 12 ash and
- шестая стадия - перемешивание 14 всех полученных компонентов при следующем соотношении, мас. %: сепарированная и молотая золошлаковая смесь 84-91, добавки активаторы твердения 8-15, вода остальное. Затем полученную, готовую к промышленной утилизации смесь, складируют 15 с последующей отгрузкой потребителям.- the sixth stage - mixing 14 of all obtained components in the following ratio, wt. %: separated and ground ash and slag mixture 84-91, additives hardening activators 8-15, water the rest. Then the resulting mixture, ready for industrial disposal, is stored at 15, followed by shipment to consumers.
Для оценки эффективности предлагаемого технического решения приготовлены контрольный и основной образцы тяжелого бетона В30, Ж2 по ГОСТ 26633-2015 «Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия». Золошлаковые отходы получены от сжигания Экибастузского угля. Расход портландцемента ПЦ 500-Д0 в основном образце составил Цоснов.=240 кг на 1 м3, а в контрольном образце Цконтр.=340 кг/м3. Образцы испытывали по ГОСТ 10180-2012 «Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам». В основной образец вместо 100 кг портландцемента (Цоснов.=Цконтр.-100=340-100=240 кг), который имеет объем 32,6 литра, в бетонную смесь вводили 75 кг смеси (с истинной плотностью ρ=2300 кг/м3), приготовленной предлагаемым способом, т.е. смесь золошлаков и негашеной извести при следующем соотношении, мас. %: для замеса №1 - золошлаковая смесь 91, негашеная известь 8, вода остальное; для замеса №2 - золошлаковая смесь 89, негашеная известь 10, вода остальное; для замеса №3 - золошлаковая смесь 84, негашеная известь 15, вода остальное. По результатам предварительных пробных замесов основных образцов бетона было решено в качестве КЗП использовать перемешанную смесь зольных продуктов фракции до 160 мкм, полученных путем просеивания через сито 016, и молотую фракцию свыше 160 мкм. Соотношение классифицированной фракции до 160 мкм и молотой фракции свыше 160 мкм составляло 70 мас. % и 30 мас. % соответственно. При этом наблюдался тот факт, что классифицированные переработанные золошлаковые отходы фракций до 80 мкм, до 120 мкм, до 160 мкм практически не оказывали влияния на рост или уменьшение прочности на сжатие основных образцов твердения в нормальных условиях (н.у.) на 28 сутки, если их сравнивать между собой, но на 7сутки твердения в н.у. прочность на сжатие была незначительно больше у образца, в который вводили КЗП фракции до 80 мкм, что связано с более высокой реакционной способностью дисперсных частиц КЗП. А при вводе КЗП фракции 200 мкм и выше без помола, наблюдалось существенное снижение темпов набора прочности и прочности через 28 суток твердения образцов бетона.To assess the effectiveness of the proposed technical solution, control and basic samples of heavy concrete B30, Zh2 according to GOST 26633-2015 “Concrete heavy and fine-grained. Technical conditions. " Ash and slag waste was obtained from the burning of Ekibastuz coal. The consumption of Portland cement PC 500-D0 in the main sample amounted to C basis. = 240 kg per 1 m 3 , and in the control sample C counter. = 340 kg / m 3 . Samples were tested according to GOST 10180-2012 “Concretes. Methods for determining the strength of control samples. " Instead of 100 kg of Portland cement (C base. = C control . -100 = 340-100 = 240 kg), which has a volume of 32.6 liters, 75 kg of the mixture (with a true density ρ = 2300 kg / m 3 ) prepared by the proposed method, i.e. a mixture of ash and quicklime in the following ratio, wt. %: for batch No. 1 - ash and slag mixture 91,
Через 28 суток твердения бетона в нормальных условиях была определена прочность на сжатие основных образцов 3-х замесов: Rcж 1=52,2 МПа; Rсж 2=57,3 МПа; Rсж 3=66,3 МПа. Через 28 суток прочность на сжатие контрольного образца составила Rсж=48,5 МПа. Во всех трех образцах снизили расход портландцемента на 100 кг на 1 м3 бетонной смеси, а прочность на сжатие основных образцов превышала контрольный в 1,08-1,37 раза. Также были проведены испытания чистого КЗП, при этом прочность основных образцов была немного больше контрольного, но при этом также снизили расход портландцемента на 100 кг на 1 м3, а при испытании образцов бетона, в которых вводилась приготовленная смесь с содержанием негашеной извести 20%, они показали более низкие результаты прочности. Это связано с эффектом разупрочнения бетона от избытка гидроксида кальция, образованного при гидратации негашеной извести.After 28 days of concrete hardening under normal conditions, the compressive strength of the main samples of 3 batches was determined: R cr 1 = 52.2 MPa; R cr 2 = 57.3 MPa; R cr 3 = 66.3 MPa. After 28 days, the compressive strength of the control sample was R cr = 48.5 MPa. In all three samples, Portland cement consumption was reduced by 100 kg per 1 m 3 of concrete mixture, and the compressive strength of the main samples exceeded the control by 1.08-1.37 times. Tests of pure KZP were also carried out, while the strength of the main samples was slightly higher than the control, but at the same time they also reduced the consumption of Portland cement by 100 kg per 1 m 3 , and when testing concrete samples, in which the prepared mixture was introduced with a quicklime content of 20%, they showed lower strength results. This is due to the effect of softening of concrete from excess calcium hydroxide formed during hydration of quicklime.
По предлагаемому способу возможна безотходная переработка ЗШО с использованием наилучших доступных технологий, используемые, например, в цементной промышленности [Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям ИТС 6-2015 «Производство цемента». - М.: Бюро НДТ, 2015. - 305 с.]. На существующем смесительном, сушильном, классифицирующем и помольном оборудовании возможна переработка всей массы шлака и золы-уноса текущего выхода тепловой электростанции, что в годовом исчислении позволяет перерабатывать в КЗП и, готовую к промышленной утилизации, смесь золошлаков и активаторов твердения, до нескольких миллионов тонн и более ЗШO.The proposed method is possible waste-free processing of ash and slag materials using the best available technologies, used, for example, in the cement industry [Information and technical reference on the best available technologies ITS 6-2015 "Cement Production". - M.: Bureau of BAT, 2015. - 305 p.]. Using the existing mixing, drying, classifying and grinding equipment, it is possible to process the entire mass of slag and fly ash of the current output of the thermal power plant, which, on an annualized basis, allows processing into a mill and, ready for industrial disposal, a mixture of ash and hardening activators up to several million tons and more than 3.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017113034A RU2667940C1 (en) | 2017-04-15 | 2017-04-15 | Method for ash and slag wastes of thermal power plants processing for production of construction equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017113034A RU2667940C1 (en) | 2017-04-15 | 2017-04-15 | Method for ash and slag wastes of thermal power plants processing for production of construction equipment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2667940C1 true RU2667940C1 (en) | 2018-09-25 |
Family
ID=63669042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017113034A RU2667940C1 (en) | 2017-04-15 | 2017-04-15 | Method for ash and slag wastes of thermal power plants processing for production of construction equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2667940C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20220203404A1 (en) * | 2019-04-24 | 2022-06-30 | Finn Recycling Oy | Power plant boiler sand, use of power plant boiler sand, method for producing power plant boiler sand and apparatus for producing power plant boiler sand |
| RU2819058C1 (en) * | 2023-10-17 | 2024-05-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин)" | Method of producing ready-mixed concrete and hydraulically hardening compositions using an additive based on recycled concrete wastes |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5259863A (en) * | 1991-05-28 | 1993-11-09 | Deutsche Babcock Anlagen Gmbh | Method and apparatus for the incineration of garbage and refuse |
| RU79284U1 (en) * | 2008-07-17 | 2008-12-27 | Анатолий Сергеевич Власов | SYSTEM OF PRODUCTION OF CEMENT AND ALUMINUM FROM ASH AND SLAG WASTES OF POWER PLANTS |
| RU2515786C1 (en) * | 2012-10-31 | 2014-05-20 | Открытое акционерное общество "Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт" | Method to process ash and slag wastes of thermal power plants for production of construction products |
| RU2534682C1 (en) * | 2013-07-11 | 2014-12-10 | Сергей Викторович Ласанкин | Method for obtaining molten mineral components for portland-slag cement (versions) |
| RU2555980C2 (en) * | 2012-08-10 | 2015-07-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН) | Production of cement clinker |
| RU2605987C1 (en) * | 2015-07-20 | 2017-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Челябинский инновационный центр" | Method for complex processing of ash from burning coal |
-
2017
- 2017-04-15 RU RU2017113034A patent/RU2667940C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5259863A (en) * | 1991-05-28 | 1993-11-09 | Deutsche Babcock Anlagen Gmbh | Method and apparatus for the incineration of garbage and refuse |
| RU79284U1 (en) * | 2008-07-17 | 2008-12-27 | Анатолий Сергеевич Власов | SYSTEM OF PRODUCTION OF CEMENT AND ALUMINUM FROM ASH AND SLAG WASTES OF POWER PLANTS |
| RU2555980C2 (en) * | 2012-08-10 | 2015-07-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН) | Production of cement clinker |
| RU2515786C1 (en) * | 2012-10-31 | 2014-05-20 | Открытое акционерное общество "Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт" | Method to process ash and slag wastes of thermal power plants for production of construction products |
| RU2534682C1 (en) * | 2013-07-11 | 2014-12-10 | Сергей Викторович Ласанкин | Method for obtaining molten mineral components for portland-slag cement (versions) |
| RU2605987C1 (en) * | 2015-07-20 | 2017-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Челябинский инновационный центр" | Method for complex processing of ash from burning coal |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20220203404A1 (en) * | 2019-04-24 | 2022-06-30 | Finn Recycling Oy | Power plant boiler sand, use of power plant boiler sand, method for producing power plant boiler sand and apparatus for producing power plant boiler sand |
| RU2819058C1 (en) * | 2023-10-17 | 2024-05-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин)" | Method of producing ready-mixed concrete and hydraulically hardening compositions using an additive based on recycled concrete wastes |
| RU2836023C1 (en) * | 2024-05-01 | 2025-03-10 | Виталий Александрович Краснов | Method of producing cement with low clinker content |
| RU2834869C1 (en) * | 2024-06-24 | 2025-02-14 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" | Method of producing micro-filler based on ash-slag wastes for cement compositions |
| RU2848041C1 (en) * | 2024-12-26 | 2025-10-16 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет" | Method for obtaining biochar from bulgarian pepper waste |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SK283257B6 (en) | Method and apparatus for using blast-furnace slag in cement clinker production | |
| CN102061345A (en) | Comprehensive treatment method for recycling ferrous metallurgical slag | |
| US20130125791A1 (en) | In-process addition of property-enhancing additives to coal combustion products used in cementicious materials | |
| CN105669243B (en) | A kind of desulfurated plaster and iron tailings haydite and preparation method thereof | |
| CN105130220B (en) | With discarded concrete and the method for sludge eco-cement and active sand | |
| CN114990329B (en) | Method for preparing high-strength lightweight aggregate by pellet roasting method | |
| RU2515786C1 (en) | Method to process ash and slag wastes of thermal power plants for production of construction products | |
| CN102503199B (en) | Compound coal ash for concrete | |
| CN104108892B (en) | A kind of method of producing light partition board with industrial slags and construction refuse regenerated utilization | |
| CN110563353A (en) | Method for preparing steel slag composite micro powder by utilizing slag and steelmaking tailings | |
| RU2667940C1 (en) | Method for ash and slag wastes of thermal power plants processing for production of construction equipment | |
| CN105884235A (en) | Method for preparing superhigh-strength binding material from granulated blast-furnace slag | |
| RU2700609C1 (en) | Processing method of ash-slag wastes of thermal power plants for production of construction articles | |
| CN114804693B (en) | Solid waste compound fly ash excitant and application thereof | |
| CN100462321C (en) | Process for producing composite cement by using waste slag from magnesium smelting | |
| KR100514472B1 (en) | Manufacturing method for Multi functional mixed cement comprising fly ash and Device therefor | |
| CN108440015A (en) | A kind of composite glass fiber reinforced waste light high-strength haydite and preparation method thereof | |
| CN103539421B (en) | Environmental-friendly fly ash insulating brick and production method of environmental-friendly fly ash insulating brick | |
| CN115650607A (en) | A kind of slag Portland cement clinker prepared by using stone coal to extract vanadium tailings and its preparation method | |
| JP2001322847A (en) | Manufacturing method of high-strength steam-cured aggregate using coal ash | |
| JP2022045008A (en) | Producing method of cement or hardened cementitious material and producing system thereof | |
| CN105753412B (en) | A kind of preparation method of the low concrete of low energy consumption, cement consumption | |
| JP7488677B2 (en) | Method for producing fine clinker aggregate and method for producing cement clinker | |
| JP2001328852A (en) | Manufacturing method of lightweight aggregate by coal ash | |
| JPH11228199A (en) | Artificial lightweight aggregate and manufacturing method thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190416 |