一种粉煤灰无孔漂珠的分选系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种粉煤灰无孔漂珠的分选系统及方法，包括依次连接的预处理单元、漂珠粗分选单元和无孔漂珠分选单元，预处理单元对粉煤灰脱碳和脱磁；漂珠粗分选单元包括与脱磁单元出口连接的漂珠粗选机，在漂珠粗选机底部和侧部的风机作用下，分选出预处理后物料中的有孔漂珠和无孔漂珠的混合物；无孔漂珠分选单元包括与漂珠粗选机的出口连接的加热器，和连接在加热器出口的浮沉器，浮沉器壁面连接冷凝管；加热器内的水升温使有孔漂珠内部的气体析出同时水蒸气进入有孔漂珠内部，浮沉器接收被加热的混合物，降温使有孔漂珠内的水蒸气冷凝形成负压吸入浮沉器内的水，浮沉器底部为吸水下沉的有孔漂珠，顶部为漂浮状态的无孔漂珠。顶部为漂浮状态的无孔漂珠。顶部为漂浮状态的无孔漂珠。

A sorting system and method of non porous floating beads of fly ash

【技术实现步骤摘要】
一种粉煤灰无孔漂珠的分选系统及方法


[0001]本专利技术涉及粉煤灰分选
，具体为一种粉煤灰无孔漂珠的分选系统及方法。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]粉煤灰是燃煤火电厂在燃烧煤粉时产生的固体废弃物，其中存在密度小于1g/cm3的光滑球形密闭空心玻璃微珠，又称为“漂珠”，漂珠内部充满氮气、氧气及二氧化碳等气体，比重低，表面光滑，抗压强度高，流动性好，热稳定性好，比电阻高，化学惰性良好，能够用于光催化剂、吸附剂、轻质复合材料、绝缘材料、保温材料及混凝土等材料的制造。因此可以从粉煤灰中分选出漂珠，从而实现固体废弃物的回收利用。
[0004]漂珠由火电厂燃煤机组的燃烧过程中，经过一系列复杂的物理和化学反应获得，获得的漂珠中存在壁面未完全封闭的“有孔漂珠”，这类有孔漂珠的密度仍然小于1g/cm3，使得现有技术依靠密度大小实现漂珠分选时，有孔漂珠会随壁面完好的无孔漂珠一同被分选出，而有孔漂珠的存在会影响漂珠的品质，降低漂珠回收利用时的整体性能。

技术实现思路

[0005]为了解决上述
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提供一种粉煤灰无孔漂珠的分选系统及方法，粉煤灰依次经预处理，漂珠粗分选，和无孔漂珠分选的过程，提取粉煤灰中的无孔漂珠，实现粉煤灰漂珠的高质量回收。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]本专利技术的第一个方面提供一种粉煤灰无孔漂珠的分选系统，包括：
[0008]预处理单元，包括与接收粉煤灰的灰斗出口连接的脱碳单元，脱碳单元的出口与脱磁单元的入口连接，用于对粉煤灰脱碳和脱磁；
[0009]漂珠粗分选单元，包括与脱磁单元出口连接的漂珠粗选机，在漂珠粗选机底部风机和侧部风机的作用下，分选出脱碳和脱磁后，粉煤灰中有孔漂珠和无孔漂珠的混合物，并送入无孔漂珠分选单元中；
[0010]无孔漂珠分选单元，包括与漂珠粗选机的出口连接的加热器，和连接在加热器出口的浮沉器，浮沉器壁面连接冷凝管；加热器内的水升温使有孔漂珠内部的气体析出同时水蒸气进入有孔漂珠内部，浮沉器接收被加热的混合物，降温使有孔漂珠内的水蒸气冷凝形成负压吸入浮沉器内的水，浮沉器底部为吸水下沉的有孔漂珠，顶部为漂浮状态的无孔漂珠。
[0011]灰斗的底部出口通过管道连接脱碳单元，灰斗底部设有灰斗风机，灰斗风机通过管道连接脱碳单元。
[0012]脱碳单元包括与灰斗风机出口管道连接的摩擦带电室，摩擦带电室通过管道连接
碳粒捕集室入口，碳粒捕集室内设有并列布置的负电极棒和正电极棒；负电极棒的下方空间设有灰粒通道，正电极棒的下方空间设有碳粒通道；灰粒通道和碳粒通道分别连接灰粒收集器和碳粒收集器。
[0013]灰粒收集器和碳粒收集器的出口分别连接灰粒收集器阀门和碳粒收集器阀门；灰粒收集器经灰粒收集器阀门的出口管道与脱磁单元连接，灰粒收集器阀门的出口管道上连接灰粒风机。
[0014]脱磁单元包括连接在灰粒风机的出口管道上的磁珠捕集室，磁珠捕集室内部设有磁场发生器，磁珠捕集室底部出口分别连接磁珠阀门和非磁珠阀门；磁珠阀门的出口管道连接磁珠收集器，磁珠收集器出口连接磁珠收集器阀门；非磁珠阀门的出口管道连接非磁珠收集器，非磁珠收集器的出口连接非磁珠收集器阀门，非磁珠收集器阀门出口管道连接非磁珠风机，非磁珠风机的出口管道连接漂珠粗分选单元。
[0015]漂珠粗分选单元包括漂珠粗选机，漂珠粗选机具有连接在一起且垂直布置的上部侧壁和倾斜布置的下部侧壁，上部侧壁的空间内部具有风扇，上部侧壁的顶部连接溢流口，溢流口通过管道依次连接粗选漂珠收集器和无孔漂珠分选单元的加热器。
[0016]上部侧壁通过管道连接扰动风机，下部侧壁连接非磁珠风机的出口管道，非磁珠风机的出口管道沿垂直方向指向风扇的旋转轴线，接收来自脱磁单元的物料；下部侧壁的底部设有底料口。
[0017]加热器顶部通过管道连接粗选漂珠收集器和加热器水管阀门，底部连接加热器阀门，侧壁通过管道经加热器水泵与浮沉器连接，加热器内部盛有水，且壁面连接加热丝。
[0018]浮沉器侧壁分别通过管道连接加热器水泵和浮沉器水泵，浮沉器顶部通过管道连接浮沉器水管阀门，浮沉器内部设有搅拌器，浮沉器壁面连接冷凝管，浮沉器底部出口连接浮沉器阀门；浮沉器水泵通过管道与无孔漂珠收集器连接。
[0019]无孔漂珠收集器底部通过管道连接无孔漂珠收集器水泵，无孔漂珠收集器水泵出口通过管道分别连接浮沉器水管阀门和加热器水管阀门。
[0020]本专利技术的第二个方面提供基于上述系统实现粉煤灰无孔漂珠的分选方法，包括以下步骤：
[0021]粉煤灰经灰斗风机带动送入预处理单元进行脱碳和脱磁；
[0022]预处理后的物料进入漂珠粗分选单元，在漂珠粗选机底部风机和侧部风机的作用下，分选出的沉珠从漂珠粗选机的底料口流出，得到有孔漂珠和无孔漂珠的混合物，并依次送入无孔漂珠分选单元的加热器和浮沉器中；
[0023]无孔漂珠分选单元的加热器加热内部盛装的水，使有孔漂珠内部的气体析出同时水蒸气进入有孔漂珠内部，浮沉器接收被加热的有孔漂珠和无孔漂珠，降温使有孔漂珠内的水蒸气冷凝形成负压吸入浮沉器内的水，无孔漂珠不受影响漂浮在浮沉器顶部，浮沉器底部为吸水下沉的有孔漂珠；
[0024]浮沉器内的水携带无孔漂珠经浮沉器水泵进入无孔漂珠收集器，过滤得到分选出的无孔漂珠。
[0025]与现有技术相比，以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
[0026]1、将粉煤灰依次经脱碳和脱磁后，利用漂珠的密度差异以风机为动力，采取气力的方式分选出有孔漂珠、无孔漂珠和沉珠，再将粗分选出的有孔漂珠、无孔漂珠和少量沉珠
依次加热、冷却和浮沉处理，有孔漂珠被加热析出气体后再冷却，使有孔漂珠内部空腔吸入水分增加重量沉入浮沉器水底，即浮沉器顶部的漂珠为不受水温变化影响的无孔漂珠。
[0027]2、粉煤灰的脱碳、脱磁、漂珠粗分选均采用干式分选的方式，节省设备占地空间和水资源消耗。
[0028]3、通过摩擦带电的方式，使碳粒和灰粒具有不同的极性和电量，实现碳粒和灰粒的分离。
[0029]4、通过磁场发生器产生磁场，使灰粒中带有磁性的物质与粉煤灰分离，为高质量漂珠的分选奠定基础。
[0030]5、漂珠粗选机利用漂珠与沉珠的密度差异，以气力的方式实现初步分离，分离出的漂珠中包括无孔漂珠、有孔漂珠和沉珠，配合漂珠粗选机侧部的有扰动风，防止细小颗粒的团聚，使物料颗粒保持良好的分散状态。
[0031]6、加热器使有孔漂珠中的气体在高温下膨胀析出，加热器中的水蒸气渗入到有孔漂珠的内部，漂珠粗选机未完全选出的少量沉珠(密度大于1g/cm3)沉入加热器底部。
[0032]7、浮沉器中的冷凝管在冷却的过程中，有孔漂珠内部的水蒸气被冷凝成液体从而体积减小，使有孔漂珠内部形成负压，使外部水分渗入充满有孔漂珠的内腔提高重量而下沉，而无本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种粉煤灰无孔漂珠的分选系统，其特征在于：包括：预处理单元，包括与接收粉煤灰的灰斗出口连接的脱碳单元，脱碳单元的出口与脱磁单元的入口连接，用于对粉煤灰脱碳和脱磁；漂珠粗分选单元，包括与脱磁单元出口连接的漂珠粗选机，在漂珠粗选机底部和侧部的风机作用下，分选出预处理后粉煤灰中的有孔漂珠和无孔漂珠形成的混合物，并送入无孔漂珠分选单元中；无孔漂珠分选单元，包括与漂珠粗选机的出口连接的加热器，和连接在加热器出口的浮沉器，浮沉器壁面连接冷凝管；加热器内的水升温使有孔漂珠内部的气体析出同时水蒸气进入有孔漂珠内部，浮沉器接收被加热的混合物，降温使有孔漂珠内的水蒸气冷凝形成负压吸入浮沉器内的水，浮沉器底部为吸水下沉的有孔漂珠，顶部为漂浮状态的无孔漂珠。2.如权利要求1所述的一种粉煤灰无孔漂珠的分选系统，其特征在于：所述灰斗的底部出口通过管道连接脱碳单元，灰斗底部设有灰斗风机，灰斗风机通过管道连接脱碳单元。3.如权利要求1所述的一种粉煤灰无孔漂珠的分选系统，其特征在于：所述脱碳单元包括与灰斗风机出口管道连接的摩擦带电室，摩擦带电室通过管道连接碳粒捕集室入口，碳粒捕集室内设有并列布置的负电极棒和正电极棒；负电极棒的下方空间设有灰粒通道，正电极棒的下方空间设有碳粒通道；灰粒通道和碳粒通道分别连接灰粒收集器和碳粒收集器；所述灰粒收集器和碳粒收集器的出口分别连接灰粒收集器阀门和碳粒收集器阀门；灰粒收集器经灰粒收集器阀门的出口管道与脱磁单元连接，灰粒收集器阀门的出口管道上连接灰粒风机。4.如权利要求1所述的一种粉煤灰无孔漂珠的分选系统，其特征在于：所述脱磁单元包括连接在灰粒风机的出口管道上的磁珠捕集室，磁珠捕集室内部设有磁场发生器，磁珠捕集室底部出口分别连接磁珠阀门和非磁珠阀门；磁珠阀门的出口管道连接磁珠收集器，磁珠收集器出口连接磁珠收集器阀门；非磁珠阀门的出口管道连接非磁珠收集器，非磁珠收集器的出口连接非磁珠收集器阀门，非磁珠收集器阀门出口管道连接非磁珠风机，非磁珠风机的出口管道连接漂珠粗分选单元。5.如权利要求1所述的一种粉煤灰无孔漂珠的分选系统，其特征在于：所述漂珠粗分选单元包括漂珠粗选机，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志强，张远军，程星星，许焕焕，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：