RU2700609C1 - Способ переработки золошлаковых отходов тепловых электростанций для производства строительных изделий - Google Patents
Способ переработки золошлаковых отходов тепловых электростанций для производства строительных изделий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2700609C1 RU2700609C1 RU2018132130A RU2018132130A RU2700609C1 RU 2700609 C1 RU2700609 C1 RU 2700609C1 RU 2018132130 A RU2018132130 A RU 2018132130A RU 2018132130 A RU2018132130 A RU 2018132130A RU 2700609 C1 RU2700609 C1 RU 2700609C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixture
- slag
- ash
- fly ash
- processed
- Prior art date
Links
- 239000002893 slag Substances 0.000 title claims abstract description 75
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 238000010276 construction Methods 0.000 title abstract 3
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 88
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims abstract description 44
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000002956 ash Substances 0.000 claims abstract description 25
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims abstract description 11
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 claims abstract description 10
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 9
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 8
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000009837 dry grinding Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 7
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 claims abstract description 3
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 11
- 239000004567 concrete Substances 0.000 abstract description 13
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 abstract description 5
- 239000003245 coal Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 abstract description 2
- BUACSMWVFUNQET-UHFFFAOYSA-H dialuminum;trisulfate;hydrate Chemical compound O.[Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O BUACSMWVFUNQET-UHFFFAOYSA-H 0.000 abstract 2
- -1 at that Substances 0.000 abstract 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 17
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 6
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 6
- 101100002917 Caenorhabditis elegans ash-2 gene Proteins 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- 241000273930 Brevoortia tyrannus Species 0.000 description 3
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 3
- 238000011956 best available technology Methods 0.000 description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 2
- 239000013068 control sample Substances 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K aluminium phosphate Chemical compound O1[Al]2OP1(=O)O2 ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design 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
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 239000012803 melt mixture Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 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
Images
Classifications
-
- 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
-
- 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
-
- 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)
Abstract
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. Способ переработки золошлаковых отходов на угольных тепловых электростанциях для производства строительных изделий включает термическую обработку во вращающейся печи, обеспечивающей возгонку щелочей с последующим их удалением с отходящими печными газами в систему аспирации, в диапазоне температур 1200-1600°С шлакового расплава, перемешанного с золой уноса, отбираемой непосредственно из бункеров, установленных под золоуловителями котлов электростанции, быстрое охлаждение полученной смеси воздушно-водяными струями при ее аэрогидродинамическом распылении, сушку переработанной смеси до влажности не более 1% с последующей магнитной сепарацией для отделения содержащихся в смеси оксидов железа, при этом выделенные из смеси щелочи и оксиды железа утилизируют как самостоятельные продукты, сепарирование переработанной сухой смеси на две фракции - среднего размера в пределах 40-50 мкм и не более 120 мкм и более 120 мкм, при этом фракцию не более 120 мкм при необходимости утилизируют как самостоятельный продукт, а фракцию смеси более 120 мкм подвергают тонкому сухому помолу совместно с добавками активаторов твердения типа извести или цементного клинкера с дополнительно вводимыми добавками активаторов твердения типа двуводного гипса и/или сульфата алюминия и материалами из отсевов дробления карбонатных горных пород с последующим сепарированием этой молотой смеси по замкнутому циклу путем разделения на готовую смесь с заданной тониной и крупку, которая возвращается после сепарации на помол, окончательное перемешивание всех полученных компонентов и складирование, причем количество вводимого двуводного гипса составляет 0,5-3,5% от сухой массы переработанной смеси шлакового расплава с золой уноса, а количество вводимого сульфата алюминия - 0,1-3% от сухой массы переработанной смеси шлакового расплава с золой уноса, при этом суммарное количество всех добавок составляет 1-15% от сухой массы переработанной смеси шлакового расплава с золой уноса. Технический результат – обеспечение стабильных характеристик и гарантированного качества продуктов переработки золошлаковых отходов. 1 ил., 1 пр.
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.
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].
К недостаткам способа можно отнести то, что промышленная утилизация касается только дисперсных отходов и возможна лишь после их многолетней выдержки в отвалах. 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.
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, производят тонкий сухой помол необходимого количества полученного твердого гранулированного шлака при необходимости совместно с добавками активаторов твердения типа извести или цементного клинкера [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.
Основным недостатком прототипа является низкое качество продуктов переработки золошлаковых отходов (ЗШО), состояние и свойства которых должны соответствовать требованиям их промышленной утилизации. Кроме того, наличие щелочей, являющихся вредными примесями в составе продуктов переработки ЗШО, не позволят обеспечить их требуемые стабильные характеристики и гарантированное качество.
Техническим результатом предлагаемого способа является обеспечение стабильных характеристик и гарантированного качества продуктов переработки золошлаковых отходов, в том числе за счет удаления щелочей и утилизации их в качестве самостоятельного продукта.
Технический результат достигается тем, что в способе переработки золошлаковых отходов на угольных тепловых электростанциях для производства строительных изделий путем быстрого охлаждения шлакового расплава, перемешанного с золой-уноса, воздушно-водяными струями при их аэрогидродинамическом распылении, при этом золу-уноса для обработки отбирают непосредственно из бункеров, установленных под золоуловителями котлов электростанции, перед быстрым охлаждением воздушно-водяными струями шлаковый расплав, перемешанный с золой-уноса, которую отбирают непосредственно из бункеров, подвергают термической обработке в диапазоне температур 1200-1600°С, по меньшей мере, в одной вращающейся печи, которая обеспечивает возгонку щелочей с последующим их удалением с отходящими печными газами в систему аспирации, а после быстрого охлаждения смеси шлакового расплава с золой-уноса воздушно-водяными струями эту смесь подвергают сушке до влажности не более 1% с последующей магнитной сепарацией для отделения содержащихся в смеси оксидов железа, при этом выделенные из смеси щелочи и оксиды железа утилизируют как самостоятельные продукты, производят сепарирование переработанной сухой смеси шлакового расплава с золой-уноса на две фракции - среднего размера в пределах 40-50 мкм и не более 120 мкм, и более 120 мкм, при этом фракцию не более 120 мкм, при необходимости, утилизируют как самостоятельный продукт, а фракцию смеси более 120 мкм подвергают тонкому сухому помолу совместно с добавками активаторов твердения типа извести или цементного клинкера с дополнительно вводимыми добавками активаторов твердения типа двуводного гипса и (или) сульфата алюминия и материалами из отсевов дробления карбонатных горных пород, с последующим сепарированием этой молотой смеси по замкнутому циклу путем разделения на готовую смесь с заданной тониной и крупку, которая возвращается после сепарации на помол, после чего окончательно перемешивают все полученные компоненты и складируют, причем количество дополнительно вводимого двуводного гипса составляет 0,5-3,5% от сухой массы переработанной смеси шлакового расплава с золой-уноса, а количество дополнительно вводимого сульфата алюминия - 0,1-3% от сухой массы переработанной смеси шлакового расплава с золой-уноса, при этом суммарное количество всех добавок составляет 1-15% от сухой массы переработанной смеси шлакового расплава с золой-уноса.
Обеспечение стабильных характеристик и гарантированного качества продуктов переработки золошлаковых отходов, в том числе за счет удаления щелочей и утилизации их в качестве самостоятельного продукта, достигается путем:
- термической обработки шлакового расплава, перемешанного с золой-уноса в диапазоне температур 1200-1600°С, по меньшей мере, в одной вращающейся печи, обеспечивающей возгонку щелочей с последующим их удалением с отходящими печными газами в систему аспирации;
- быстрого охлаждения шлакового расплава, перемешанного с золой-уноса, воздушно-водяными струями при их аэрогидродинамическом распылении;
- сушки смеси шлакового расплава с золой-уноса до влажности не более 1%;
- магнитной сепарации сухой смеси шлакового расплава с золой-уноса для отделения содержащихся в смеси оксидов железа;
- сепарирования переработанной сухой смеси шлакового расплава с золой-уноса на две фракции - среднего размера в пределах 40-50 мкм и не более 120 мкм, и более 120 мкм, при этом фракцию не более 120 мкм, при необходимости, утилизируют как самостоятельный продукт;
- тонкого сухого помола фракции смеси более 120 мкм совместно с добавками активаторов твердения типа извести или цементного клинкера с дополнительно вводимыми добавками активаторов твердения типа двуводного гипса и (или) сульфата алюминия и материалами из отсевов дробления карбонатных горных пород, с последующим сепарированием этой молотой смеси по замкнутому циклу путем разделения на готовую смесь с заданной тониной и крупку, которая возвращается после сепарации на помол, после чего окончательно перемешивают все полученные компоненты;
- использования добавок активаторов твердения типа двуводного гипса в количестве 0,5-3,5% и (или) сульфата алюминия в количестве 0,1-3% от сухой массы переработанной смеси шлакового расплава с золой-уноса, а суммарное количество всех добавок составляет 1-15% от сухой массы переработанной смеси шлакового расплава с золой-уноса;
- утилизации выделенных из смеси щелочей и оксидов железа как самостоятельных продуктов.
Пример осуществления способа.
На фигуре представлена принципиальная технологическая схема переработки золы-уноса и шлаков по способу согласно изобретению, где цифрами внутри прямоугольников обозначены исходные материалы: шлаковый расплав 1, зола-уноса 2, вода и воздух 3; получаемые конечный и (или) промежуточный продукты - переработанная золошлаковая смесь 4; материалы 5 из отсевов дробления карбонатных горных пород; добавки активаторы твердения 6: негашеная известь или цементный клинкер, двуводный гипс в количестве 0,5-3,5% и сульфат алюминия в количестве 0,1-3% от сухой массы переработанной смеси 4 шлакового расплава 1 с золой-уноса 2; соответствующие процессы переработки: термическая обработка 7 смеси шлакового расплава с золой-уноса во вращающейся печи; кристаллизация 8 возгоняемых щелочей в системе аспирации; складирование 9 пыли с кристаллизованными щелочами, выносимой из вращающейся печи отходящими газами; быстрое охлаждение 10 термообработанной смеси шлакового расплава с золой-уноса; сушка 11 полученной золошлаковой смеси (ЗШС); магнитная сепарация 12 сухой ЗШС для отделения содержащихся в смеси оксидов железа; складирование оксидов железа 13 и утилизация его как самостоятельного продукта; сепарация 14 ЗШС по фракциям, например, мелкодисперсной и крупной; совместный помол 15 ЗШС крупной фракции с добавками активаторов твердения и материалами из отсевов дробления карбонатных горных пород; сепарирование 16 полученной молотой смеси ЗШС с добавками по замкнутому циклу; перемешивание 17 всех фракций и молотой смеси переработанных золошлаковых отходов с добавками; складирование 18 готовой, к промышленной утилизации, смеси переработанных золошлаковых отходов с добавками и их отгрузка потребителям.
В качестве примера осуществления способа согласно изобретению рассмотрим способ переработки золошлаковых отходов, которые образуются при сжигании Экибастузского угля с твердым шлакоудалением.
Способ, согласно заявленному изобретению, технологически осуществляется постадийно:
- первая стадия - термическая обработка 7 (фиг.) смеси шлакового расплава 1 с золой-уноса 2, по меньшей мере, в одной вращающейся печи, обеспечивающей возгонку щелочей с последующим их удалением с отходящими газами в систему аспирации, где происходит кристаллизация 8 возгоняемых щелочей. Температура термообработки для возгонки щелочей может быть в диапазоне 1200-1600°С.Золу-уноса отбирают непосредственно из бункеров, установленных под золоуловителями котлов электростанции. Из системы аспирации пыль с кристаллизованными щелочами складируется 9 как самостоятельный продукт и подлежит промышленной утилизации;
- вторая стадия - быстрое охлаждение 10 (фиг.) смеси шлакового расплава 1 с золой-уноса 2. Производится быстрое охлаждение 10 золошлаковой смеси - смеси шлака 1 и золы 2, имеющей, в момент быстрого охлаждения, среднюю температуру 1200-1600°С.Быстрое охлаждение 10 золошлаковой смеси (ЗШС) производится воздушно-водяными струями 3 при ее аэрогидродинамическом распылении;
- третья стадия - сушка 11 (фиг.) переработанной золошлаковой смеси до влажности не более 1%;
- четвертая стадия - магнитная сепарация 12 сухой ЗШС. При этом выделенные из смеси оксиды железа (например, Fe2O3 и Fe3O4) складируют 13 и утилизируют как самостоятельные продукты;
- пятая стадия - сепарирование 14 сухой ЗШС, по меньшей мере, на две фракции: мелкодисперсные частицы золошлаковой смеси 4, средний размер которых лежит в пределах (40…50) мкм и не более 120 мкм, и крупная фракция - более 120 мкм. Мелкодисперсная фракция золошлаковой смеси 4 подается на смешение 17 всех компонентов. При этом мелкодисперсная фракция золошлаковой смеси 4 может реализовываться как самостоятельный продукт для промышленного использования в производстве строительных материалов;
- шестая стадия - тонкий сухой помол 15 крупной фракции (более 120 мкм) переработанной смеси 4 шлакового расплава с золой-уноса совместно с добавками активаторов твердения 6 и материалами 5 из отсевов дробления карбонатных горных пород, в количестве 1-15% от сухой массы переработанной смеси шлакового расплава с золой-уноса. При этом в процессе совместного помола 15 смеси 4, производится сепарирование 16 полученной молотой смеси по замкнутому циклу путем разделение молотой смеси на готовую смесь с заданной тониной и крупку, которая возвращается после сепарации 16 на помол. В качестве добавок активаторов твердения 6 используются: негашеная известь или цементный клинкер, двуводный гипс в количестве 0,5-3,5% и сульфат алюминия в количестве 0,1-3% от сухой массы переработанной смеси шлакового расплава с золой-уноса;
- седьмая стадия - перемешивание 17 всех полученных компонентов и складирование 18, готовой к промышленной утилизации, смеси с последующей отгрузкой потребителям.
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». Согласно СНиП 2.03.01 и ГОСТ 26633 бетону класса по прочности на сжатие В30 в проектном возрасте соответствует прочность на сжатие 38,35 МПа. Переработанная смесь шлакового расплава с золой-уноса получена от сжигания Экибастузского угля. Расход портландцемента ЦЕМ I 42,5Н и Б в основном образце составил Цоснов.=250 кг на 1 м3, а в контрольном образце Цконтр.=350 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=350-100=250 кг), который имеет объем 32,26 литра, в бетонную смесь вводили 69,7 кг переработанной смеси (с истинной плотностью ρ=2160 кг/м3), которая приготовлена предлагаемым способом. Переработанная смесь представляла собой состав компонентов: смесь шлакового расплава с золой-уноса (ЗШС), негашенная известь, двуводный гипс, сульфат алюминия и материалы из отсевов дробления карбонатных горных пород при следующем соотношении, мас.%: состав №1 включал ЗШС - 98, негашеную известь - 0,1, двуводный гипс - 0,5, сульфат алюминия - 0,1, материалы из отсевов - 0,3, вода - остальное; состав №2 - ЗШС - 91,65, негашеная известь - 0,15, двуводный гипс - 1,2, сульфат алюминия - 1,5, материалы из отсевов - 4,5, вода - остальное; состав №3 - ЗШС - 84, негашеная известь - 1,5, двуводный гипс - 3,5, сульфат алюминия - 3, материалы из отсевов - 7, вода - остальное.
Пробные составы основных образцов бетона готовились на цементах разных производителей Поволжья и Урала. Результаты испытаний прочности на сжатие отличались на 9 МПа. Во внимание приняты средние значения результатов испытаний (не максимальные и не минимальные).
Через 28 суток твердения бетона в нормальных условиях была определена прочность на сжатие основных образцов 3-х замесов: Rсж 1=44,8 МПа; Rсж 2=52,6 МПа; Rсж 3=39,4 МПа. Через 28 суток прочность на сжатие контрольного образца составила Rсж=50,3 МПа. Во всех трех образцах снизили расход портландцемента на 100 кг на 1 м3 бетонной смеси, а прочность на сжатие основного образца состава №2 превышала контрольный в 1,045 раза, при этом все основные образцы бетона превышали нормативную прочность на сжатие на 1,027÷1,37 раза. В составе №3 бетона суммарная массовая доля добавок активаторов составила 15%, что вызвало эффект разупрочнения бетона. Низкие и средние значения долей добавок активаторов позволяют обеспечить требуемую прочность на сжатие бетона.
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 ЗШО.
Claims (1)
- Способ переработки золошлаковых отходов на угольных тепловых электростанциях для производства строительных изделий путем быстрого охлаждения шлакового расплава воздушно-водяными струями при его аэрогидродинамическом распылении, после чего его при необходимости сепарируют по фракциям, производят тонкий сухой помол шлака с золой уноса при необходимости совместно с добавками активаторов твердения типа извести или цементного клинкера, при этом золу уноса для обработки отбирают непосредственно из бункеров, установленных под золоуловителями котлов электростанции, отличающийся тем, что перед быстрым охлаждением воздушно-водяными струями шлаковый расплав, перемешанный с золой уноса, которую отбирают непосредственно из бункеров, подвергают термической обработке в диапазоне температур 1200-1600°С, по меньшей мере, в одной вращающейся печи, которая обеспечивает возгонку щелочей с последующим их удалением с отходящими печными газами в систему аспирации, а после быстрого охлаждения смеси шлакового расплава с золой уноса воздушно-водяными струями эту смесь подвергают сушке до влажности не более 1% с последующей магнитной сепарацией для отделения содержащихся в смеси оксидов железа, при этом выделенные из смеси щелочи и оксиды железа утилизируют как самостоятельные продукты, производят сепарирование переработанной сухой смеси шлакового расплава с золой уноса на две фракции - среднего размера в пределах 40-50 мкм и не более 120 мкм и более 120 мкм, при этом фракцию не более 120 мкм при необходимости утилизируют как самостоятельный продукт, а фракцию смеси более 120 мкм подвергают тонкому сухому помолу совместно с добавками активаторов твердения типа извести или цементного клинкера с дополнительно вводимыми добавками активаторов твердения типа двуводного гипса и/или сульфата алюминия и материалами из отсевов дробления карбонатных горных пород с последующим сепарированием этой молотой смеси по замкнутому циклу путем разделения на готовую смесь с заданной тониной и крупку, которая возвращается после сепарации на помол, после чего окончательно перемешивают все полученные компоненты и складируют, причем количество дополнительно вводимого двуводного гипса составляет 0,5-3,5% от сухой массы переработанной смеси шлакового расплава с золой уноса, а количество дополнительно вводимого сульфата алюминия - 0,1-3% от сухой массы переработанной смеси шлакового расплава с золой уноса, при этом суммарное количество всех добавок составляет 1-15% от сухой массы переработанной смеси шлакового расплава с золой уноса.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018132130A RU2700609C1 (ru) | 2018-09-09 | 2018-09-09 | Способ переработки золошлаковых отходов тепловых электростанций для производства строительных изделий |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018132130A RU2700609C1 (ru) | 2018-09-09 | 2018-09-09 | Способ переработки золошлаковых отходов тепловых электростанций для производства строительных изделий |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2700609C1 true RU2700609C1 (ru) | 2019-09-18 |
Family
ID=67990025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018132130A RU2700609C1 (ru) | 2018-09-09 | 2018-09-09 | Способ переработки золошлаковых отходов тепловых электростанций для производства строительных изделий |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2700609C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2814954C2 (ru) * | 2022-04-27 | 2024-03-07 | Общество с ограниченной ответственностью "Золотые Ворота" | Способ переработки золы-уноса, образующейся при сжигании углей, в активную минеральную добавку для производства строительных изделий |
Citations (7)
| 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 (ru) * | 2008-07-17 | 2008-12-27 | Анатолий Сергеевич Власов | Система производства цемента и глинозема из золошлаковых отходов электростанций |
| RU2363885C1 (ru) * | 2008-01-11 | 2009-08-10 | Открытое акционерное общество "Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт" | Способ и технологическая линия для переработки золошлаковых отходов из отвалов системы гидрозолоудаления тепловых электростанций |
| RU2515786C1 (ru) * | 2012-10-31 | 2014-05-20 | Открытое акционерное общество "Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт" | Способ переработки золошлаковых отходов тепловых электростанций для производства строительных изделий |
| RU2529901C2 (ru) * | 2012-08-10 | 2014-10-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур РАН (ОИВТ РАН) | Способ переработки золошлаковых материалов угольных электростанций |
| RU2555980C2 (ru) * | 2012-08-10 | 2015-07-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН) | Способ производства цементного клинкера |
| RU2569132C1 (ru) * | 2014-05-30 | 2015-11-20 | Александр Николаевич Набоков | Способ переработки золошлаковых отходов из отвалов системы гидрозолоудаления тепловых электростанций с целью получения кондиционных зольных продуктов |
-
2018
- 2018-09-09 RU RU2018132130A patent/RU2700609C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| 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 |
| RU2363885C1 (ru) * | 2008-01-11 | 2009-08-10 | Открытое акционерное общество "Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт" | Способ и технологическая линия для переработки золошлаковых отходов из отвалов системы гидрозолоудаления тепловых электростанций |
| RU79284U1 (ru) * | 2008-07-17 | 2008-12-27 | Анатолий Сергеевич Власов | Система производства цемента и глинозема из золошлаковых отходов электростанций |
| RU2529901C2 (ru) * | 2012-08-10 | 2014-10-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур РАН (ОИВТ РАН) | Способ переработки золошлаковых материалов угольных электростанций |
| RU2555980C2 (ru) * | 2012-08-10 | 2015-07-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН) | Способ производства цементного клинкера |
| RU2515786C1 (ru) * | 2012-10-31 | 2014-05-20 | Открытое акционерное общество "Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт" | Способ переработки золошлаковых отходов тепловых электростанций для производства строительных изделий |
| RU2569132C1 (ru) * | 2014-05-30 | 2015-11-20 | Александр Николаевич Набоков | Способ переработки золошлаковых отходов из отвалов системы гидрозолоудаления тепловых электростанций с целью получения кондиционных зольных продуктов |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2814954C2 (ru) * | 2022-04-27 | 2024-03-07 | Общество с ограниченной ответственностью "Золотые Ворота" | Способ переработки золы-уноса, образующейся при сжигании углей, в активную минеральную добавку для производства строительных изделий |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5494515A (en) | Method and apparatus for using blast-furnace slag in cement clinker production | |
| JP3034307B2 (ja) | セメントクリンカ製造において鉄鋼スラグを使用するための方法と装置 | |
| CN104926163A (zh) | 一种硅酸盐水泥熟料及其制备方法 | |
| WO2009052671A1 (fr) | Nouveau procédé de production de scorie de ciment au moyen de boues en état hygrométrique et de mélange en deux étapes | |
| CN105130220B (zh) | 用废弃混凝土和污泥制生态水泥和活性砂的方法 | |
| CN114990329B (zh) | 一种球团焙烧法制备高强轻集料的方法 | |
| Duan et al. | Design and experimental study of a blended cement containing high-volume solid waste activated ultrafine powder | |
| CN102503199B (zh) | 混凝土用复合粉煤灰 | |
| CN105621910A (zh) | 一种硫铝酸盐水泥熟料及其制备方法，硫铝酸盐水泥 | |
| CN104108892B (zh) | 一种以工业炉渣及建筑垃圾再生利用生产轻质隔墙条板的方法 | |
| CN110563353A (zh) | 一种利用矿渣和炼钢尾渣制备钢渣复合微粉的方法 | |
| RU2700609C1 (ru) | Способ переработки золошлаковых отходов тепловых электростанций для производства строительных изделий | |
| RU2667940C1 (ru) | Способ переработки золошлаковых отходов тепловых электростанций для производства строительных изделий | |
| CN100462321C (zh) | 利用炼镁废渣生产复合水泥的工艺 | |
| CN115583813B (zh) | 一种矿粉-粉煤灰-钢渣体系混凝土用复合掺合料及其制备方法 | |
| Olofinnade et al. | Reuse of pulverized fired clay brick wastes as cement substitute in mortar for sustainable construction | |
| TWM580585U (zh) | Water purification sludge resource treatment system | |
| CN103342490A (zh) | 一种混凝土用复合生活垃圾焚烧炉底渣粉煤灰 | |
| Kulu et al. | Recycling of niobium slag by disintegrator milling | |
| CN115650607A (zh) | 一种利用石煤提钒尾矿制备矿渣硅酸盐水泥熟料及制备方法 | |
| JP2001139353A (ja) | 生コンクリートスラッジを原料に添加して処理するセメントの製造方法 | |
| CN115231838B (zh) | 民用机场水泥混凝土道面用水泥及其制备方法 | |
| US12304861B1 (en) | Lightweight solid waste porous aggregate, and preparation method and use thereof | |
| CN104386961B (zh) | 以矿渣化学成分为目标的氢氧化钾激发粉煤灰混凝土循环利用方法 | |
| RU2806396C1 (ru) | Способ обогащения золошлаковых смесей тепловых электростанций для производства строительных вяжущих |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200910 |