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| 湖北大學(xué)天沭設(shè)計(jì)院實(shí)現(xiàn)低鈣低質(zhì)粉煤灰高值利用 |
| 來源：中國粉體技術(shù)網(wǎng) 更新時(shí)間：2014-01-03 09:39:15 瀏覽次數(shù)： |
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（中國粉體技術(shù)網(wǎng)/班建偉）近日，湖北大學(xué)天沭新能源材料工業(yè)研究設(shè)計(jì)院利用高校產(chǎn)學(xué)研重點(diǎn)資助項(xiàng)目“低鈣、低質(zhì)粉煤灰再生礦產(chǎn)粉狀資源高附加值高效綜合利用新工藝”，及自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“低鈣、低質(zhì)粉煤灰循環(huán)遞減分級(jí)改性共性激發(fā)技術(shù)及裝備”，實(shí)現(xiàn)了改善低鈣、低質(zhì)粉煤灰資源化特性，突破對(duì)低鈣、低質(zhì)粉煤灰在混凝土中摻量和質(zhì)量限制的技術(shù)瓶頸，使其成為一種廣泛應(yīng)用于建工、建材、水利的綠色生態(tài)高活性輔助膠凝材料。
粉煤灰主要來源于燃煤電廠，是磨細(xì)煤粉在鍋爐內(nèi)高溫燃燒所產(chǎn)生的煙塵由集成裝置捕集到的細(xì)灰，屬燃煤電廠生產(chǎn)過程中的伴生產(chǎn)物，是我國當(dāng)前排量較大的三大工業(yè)廢渣之一。
湖北大學(xué)天沭新能源材料工業(yè)研究設(shè)計(jì)院經(jīng)過研究和試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)粉煤灰要實(shí)現(xiàn)其高附加值的高效綜合利用，必須解決以下難點(diǎn)和難題：一是粉煤灰的化學(xué)組成成分復(fù)雜；二是粉煤灰的顆粒分布極不均勻；三是粉煤灰的品質(zhì)差，等級(jí)低。
為此，湖北大學(xué)天沭新能源材料工業(yè)研究設(shè)計(jì)院利用高校產(chǎn)學(xué)研重點(diǎn)資助項(xiàng)目“低鈣、低質(zhì)粉煤灰再生礦產(chǎn)粉狀資源高附加值高效綜合利用新工藝”，其關(guān)鍵點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn)如下：
一、針對(duì)粉煤灰中硅氧鍵結(jié)構(gòu)特征，微珠含量不高、大部分是海綿狀玻璃體以及顆粒分布極不均勻等特點(diǎn)，采用高效在線烘干-高效研磨功-高效分級(jí)式選粉-高效分級(jí)改性等一體化系統(tǒng)集成工藝和專利核心裝備，對(duì)粉煤灰以及未燃盡炭粒進(jìn)行烘干、磨細(xì)、循環(huán)、分級(jí)、改性的活化處理，破壞原有粉煤灰的形貌結(jié)構(gòu)，使其成為粒度均勻的破碎多面體。粉煤灰玻璃微珠被破壞，增加了硅鋁的溶出和活性硅鋁基團(tuán)的數(shù)量，斷裂了部分硅氧鍵、鋁氧鍵，達(dá)到活性礦物與非活性礦物相分離，從而提高其表面活性，改善其性能的差異性。
二、針對(duì)低鈣、低質(zhì)粉煤灰具有粉體顆粒表面的不飽和性、粉體顆粒表面的非均質(zhì)性特質(zhì)，以及具有惰性大、活性低的特點(diǎn)，利用超細(xì)粉磨及其他機(jī)械力作用對(duì)粉煤灰表面進(jìn)行激活，使粉體物料發(fā)生晶格畸變，晶格尺寸變小，表面形成無定形或表面非晶態(tài)物質(zhì)等；通過化學(xué)能激發(fā)，即引入一定量的激發(fā)組分改變其礦粒表面的化學(xué)吸附和反應(yīng)活性，來增加其表面活性點(diǎn)或活性基團(tuán)，形成顆粒表面缺陷，使OH-能有效降低活性粉煤灰中高鍵合的聚集態(tài)進(jìn)行解聚，破壞其他化合鍵，與石灰生成具有水硬性的水化硅酸鈣和與水化鋁酸膠凝產(chǎn)物。
三、針對(duì)低鈣、低質(zhì)粉煤灰粉體的顆粒形貌多樣、顆粒組成復(fù)雜、粒度分布不均勻等特性，研制開發(fā)了應(yīng)用于粉煤灰超亞細(xì)微粒分離的高效粒徑分級(jí)裝備。高效粒徑分級(jí)裝備可高效選取顆粒粒徑小于5μm的亞超細(xì)粉煤灰。亞超細(xì)粉煤灰具有高水化活性效應(yīng)，顯著的物理減水效應(yīng)，優(yōu)質(zhì)的填充效應(yīng)等特性。
在上述基礎(chǔ)上，通過利用水泥水化過程中的化學(xué)效應(yīng)及熱學(xué)效應(yīng)作用等形成“疊加效應(yīng)”，達(dá)到對(duì)物料顆粒特性與表面能、機(jī)械能及化學(xué)能優(yōu)化匹配循環(huán)遞減分級(jí)改性共性激發(fā)；加快了粉煤灰活性組分的水化硬化，激發(fā)了粉煤灰潛在活性，發(fā)揮了粉煤灰形態(tài)效應(yīng)、活性效應(yīng)和微集料效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)低鈣、低質(zhì)粉煤灰的改性，獲得了一種高能位、高比表、高活性的輔助膠凝材料。
其產(chǎn)品可廣泛用于生產(chǎn)硅酸三鈣水泥、硫鋁酸鈣水泥、低密度油井水泥、早強(qiáng)型水泥和粉煤灰混凝土、燒結(jié)磚、粉煤灰陶粒、造紙等材料領(lǐng)域；應(yīng)用于污水處理、廢氣治理、噪聲防治等環(huán)保領(lǐng)域；從粉煤灰中提取白炭黑和氧化鋁以及稼、鍺、鈾、鈦等稀有金屬等。特別是亞超細(xì)粉煤灰不僅可取代硅灰制備超高強(qiáng)水泥和混凝土、與氟石膏制備高性能道路修補(bǔ)材料，而且廣泛應(yīng)用于塑料、人造革、橡膠等高分子材料中進(jìn)行填充改性，使低鈣、低質(zhì)粉煤灰得到高附加值的高效綜合利用。
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