粉煤灰是一种混合物,它包含品种繁多的物质。精细利用则是将它们一一分选出来,按各自的特性,将其中高附加值的品种充分利用,以达到物尽其用,提高粉煤灰综合利用的经济效益。
粉煤灰颗粒分类
粉煤灰按其颗粒可分为珠状颗粒和渣状颗粒两大类。在柱状颗粒中包括漂珠(常称空心微珠)、空心沉珠、复珠(子母珠)、密实沉珠(实心微珠)和富铁玻璃微珠等五大品种;在渣状颗粒中包括海绵状玻璃渣粒、碳粒、钝角颗粒、碎屑和粘聚颗粒等五大品种。各地电厂所用煤种和燃烧工况不完全相同,因此,其颗粒形貌、结构和数量也不尽相同。
粉煤灰分选
粉煤灰分选包括颗粒分级、提取漂珠、除碳和选铁等。从分选载体可分为干法和湿法两大类,湿法分选技术在粉煤灰分选漂珠、选碳和选铁等方面取得了一定的进展;干法分级则在改善粉煤灰细度等品质方面显示了优越性。按分选原理又可分为离心法、重心法、电磁法和表面物理法等。
富铁玻璃微珠的分选
我国铁矿储量有限,品位亦低,粉煤灰中含铁量在5%以上,从粉煤灰中选出富铁微珠,也可以补充一些铁矿来源,且经过选铁后的尾灰,对粉煤灰的耐火度等品质有所改善,能为其他利用途径创造条件。由此可见,从粉煤灰中分选富铁微珠是有经济价值的利用途径之一。粉煤灰中的富铁玻璃体除少量溶于密实玻璃微珠中(含铁量的多少决定富铁玻璃微珠呈黄、棕、红、黑等不同颜色)以外,绝大部分以显微状的磁铁矿和赤铁矿构成珠状颗粒。富铁微珠粒径<45μm,相对密度4.2左右,特性是活性低、磁性、导体、高强、流动性好,可达到灰渣总量的15%。
关于用磁选工艺从粉煤灰中分选富铁微珠,主要借鉴于“选矿技术”,方法简便,但由于电厂排灰方式的不同,磁选工艺又可分为干法磁选和湿法磁选两种,其中以湿法磁选工艺较成熟。
1、干法磁选
干法磁选主要用于干排粉煤灰,通过磁选机一面选出铁精矿,一面排出尾矿。干法磁选由于料层太厚,往往上层灰中磁铁不易选取,回收率较低,同时又因粉尘的粘裹,精矿中含有较多的硅铝质颗粒,以致精矿产品品位不高,加之设备较难密封,有粉尘污染,这些都是干法选铁需改进的方面。
2、湿法磁选
磁选机安装在湿式除尘器下方,灰浆利用落差自然流入磁选机进行分选,这是一级磁选,此次分选后富铁微珠品位往往只达46%~50%,因此应增设精选工序,即二级磁选,品位可达56%,同时SiO2含量亦可降至16%以下。
粗选在精选之前,为避免粉料带有剩磁而产生粘结现象,需通过脱磁或冲水工序,冲净铁粒间的微磁性脉石等杂质。只有用泥浆泵将脱磁或冲水后的料浆送入精选工序,才有利于精选时提高富铁微珠的品位。
磁选属物理分选法,与化学提取法相比,磁选法提取的富铁微珠虽甚多,但其中含有相当数量的硅铝氧化物,故纯度不够高,但工艺简单,我国目前均采用此法。