一种热电厂锅炉灰渣的回收利用方法技术

本发明专利技术公开一种热电厂锅炉灰渣的回收利用方法，属于固体废弃物回收利用技术领域，包括以下步骤：(1)收集锅炉灰渣并粉磨，碱洗后在空气条件下升温至400

【技术实现步骤摘要】
一种热电厂锅炉灰渣的回收利用方法


[0001]本专利技术涉及固体废弃物回收利用
，具体涉及一种热电厂锅炉灰渣的回收利用方法。

技术介绍

[0002]锅炉灰渣是指燃煤中的矿物质在炉内燃烧而造成的高温作用下，经受了一定的物理化学变化后所形成的最终产物。由于灰渣在锅炉中会引起炉内玷污、结渣、腐蚀以及受热面磨损等问题，影响锅炉的正常运行，必须有效、及时地进行灰渣的清除。灰渣中的一部分由层燃炉炉排后面的渣斗、煤粉炉炉膛下部的冷灰斗或液态排渣炉底部的出渣口和渣井排出，称为排渣。
[0003]锅炉灰渣的化学成分为SiO
2 40％～50％、Al2O
3 30％～35％、Fe2O
3 4％～20％、CaO 1％～5％。其矿物组成主要有：钙长石、石英、莫来石、磁铁矿和黄铁矿、大量含硅玻璃体(Al2O3·
2SiO2)、和活性SiO2、活性Al2O3以及少量的未燃煤等。目前该类废渣在我国分布很广利用量远没有排出量大，弃置堆积时还可放出含硫气体污染大气及危害环境。
[0004]由于锅炉灰渣本身具有良好的多孔性，可作为轻质砖、透气砖原料，一般是在锅炉灰渣中加入固化剂，并施加一定的压力，使锅炉灰颗粒间接触表面增加，颗粒间靠吸附力团聚紧密，或者依靠水泥、氢氧化钙或其它粘结剂获得强度，但水泥或氢氧化钙粘结强度生长缓慢，而高用量的粘结剂则容易封闭灰渣本身的多孔性。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本专利技术提供一种热电厂锅炉灰渣的回收利用方法。
[0006]本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：
[0007]一种热电厂锅炉灰渣的回收利用方法，包括以下步骤：
[0008](1)均一化处理
[0009]收集锅炉灰渣并将其粉磨至粒径不大于500μm，以碱液浸洗，再水洗至中性，干燥后在空气条件下升温至400
‑
800℃并保温处理1
‑
2h，冷却后制得热处理产物；
[0010](2)表面处理
[0011]将所述热处理产物进行表面氨基修饰处理，制得表面处理产物；
[0012](3)压制成型
[0013]将所述表面处理产物与石灰、氯化钙、水泥、环氧树脂、添加剂和水混合并搅拌均匀，模压成型，在50
‑
70℃下保温4
‑
8h，冷却后制得灰渣砖块。
[0014]优选的，所述碱液为0.1
‑
1mol/L的氢氧化钠溶液，浸洗时间为0.5
‑
1h。
[0015]优选的，所述表面氨基修饰处理包括以下步骤：
[0016]将所述热处理产物分散在溶剂中，加入环氧氯丙烷，充分搅拌混合后升温至80
‑
90℃，继续保温搅拌反应1
‑
2h，加入乙二胺和三乙醇胺，继续搅拌反应0.5
‑
1h，分离沉淀并水洗至中性，干燥后制得所述表面处理产物。
[0017]进一步优选的，所述热处理产物与所述环氧氯丙烷、所述乙二胺和所述三乙醇胺的质量比例为100：(18
‑
28)：(2.5
‑
3.5)：(30
‑
35)。
[0018]优选的，所述表面氨基修饰处理包括以下步骤：
[0019]S1、将所述热处理产物分散在无水乙醇中，充分搅拌混合后固液分离，再将沉淀二次分散在无水正己烷中，加入2,2,2
‑
三氟乙基甲基丙烯酸酯和3
‑
(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，通氮除氧后继续搅拌反应过夜，固液分离，得到固体产物；
[0020]S2、将所述固体产物分散在脱氧的乙醇水溶液中，加入环氧氯丙烷和偶氮二异丁腈，充分搅拌混合后升温至80
‑
90℃，继续保温搅拌反应1
‑
2h，加入乙二胺和三乙醇胺，继续搅拌反应1
‑
3h，分离沉淀并依次以水和无水乙醇洗涤，真空干燥至恒重后制得所述表面处理产物。
[0021]进一步优选的，所述热处理产物与所述2,2,2
‑
三氟乙基甲基丙烯酸酯和所述3
‑
(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的质量比例为100：(2.5
‑
3.5)：(0.3
‑
0.35)。
[0022]进一步优选的，所述固体产物与所述环氧氯丙烷、所述偶氮二异丁腈、所述乙二胺和所述三乙醇胺的质量比例为100：(18
‑
28)：(0.1
‑
0.12)：(2.5
‑
3.5)：(30
‑
35)。
[0023]优选的，所述表面处理产物与所述石灰、所述氯化钙、所述水泥、所述环氧树脂、所述添加剂和所述水的质量比例为100：(1
‑
4)：(2
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4)：(4
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9)：(8
‑
15)：(0
‑
20)：(9
‑
16)。
[0024]优选的，所述添加剂为粉煤灰、秸秆微粉、钢渣微粉或石粉中的一种或几种。
[0025]本专利技术的另一目的在于提供一种灰渣砖块，所述灰渣砖块由前述回收利用方法制备得到。
[0026]本专利技术的有益效果为：
[0027]现有的回收利用热电厂锅炉灰渣制砖方法中，低粘结剂用量难以满足强度要求，高粘结剂用量则封闭孔道，针对现有回收利用技术中强度与透气性能难以兼顾的问题，本专利技术提供一种热电厂锅炉灰渣的回收利用方法，在现有技术基础上，本专利技术通过改进胶黏方式提高粘结性能，具体的，本专利技术在现有的无机胶黏剂基础上加入环氧树脂，同时对锅炉灰渣进行表面氨基改性作为环氧树脂的交联固化剂参与环氧树脂的交联固化，实现在灰渣中低掺量下高的粘结性能，极大地提高了灰砖成型早期的强度同时保证其多孔透气性能，石灰、水泥和氯化钙等则为灰砖提供长期的强度保证；进一步的，多孔透气的灰砖虽具有良好的隔热保温性能，但容易在毛细管效应的作用发生水的渗透吸附，使得被水渗透后的多孔结构隔热保温性能极大降低，本专利技术通过孔内改性降低孔道亲水性进而避免水的渗透吸附，具体的，不同于易造成孔道封闭的常规表面疏水处理，本专利技术先以低表面张力的无水乙醇为溶剂填充微孔，再以较高粘度的无水正己烷置换并引入2,2,2
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三氟乙基甲基丙烯酸酯和3
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(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷单体，通过亲疏水相差异将其封闭在孔内以避免后续的表面氨基修饰，经氨基修饰后，再在水相中加入引发剂，经孔内正己烷的溶解吸附后引发单体在孔内的聚合，进而实现孔内修饰，再次置换填充溶剂后完成孔内的疏水修饰，极大地降低了灰砖产品的持水力，同时保证其力学强度和多孔透气性能。
具体实施方式
[0028]结合以下实施例对本专利技术作进一步描述。
[0029]实施例1
[0030]一种热电厂锅炉灰渣的回收利用方法，包括以下步骤：
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热电厂锅炉灰渣的回收利用方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)均一化处理；收集锅炉灰渣并将其粉磨至粒径不大于500μm，以碱液浸洗，再水洗至中性，干燥后在空气条件下升温至400
‑
800℃并保温处理1
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2h，冷却后制得热处理产物；(2)表面处理；将所述热处理产物进行表面氨基修饰处理，制得表面处理产物；(3)压制成型；将所述表面处理产物与石灰、氯化钙、水泥、环氧树脂、添加剂和水混合并搅拌均匀，模压成型，在50
‑
70℃下保温4
‑
8h，冷却后制得灰渣砖块。2.根据权利要求1所述的一种热电厂锅炉灰渣的回收利用方法，其特征在于，所述碱液为0.1
‑
1mol/L的氢氧化钠溶液，浸洗时间为0.5
‑
1h。3.根据权利要求1所述的一种热电厂锅炉灰渣的回收利用方法，其特征在于，所述表面氨基修饰处理包括以下步骤：将所述热处理产物分散在溶剂中，加入环氧氯丙烷，充分搅拌混合后升温至80
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90℃，继续保温搅拌反应1
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2h，加入乙二胺和三乙醇胺，继续搅拌反应0.5
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1h，分离沉淀并水洗至中性，干燥后制得所述表面处理产物。4.根据权利要求3所述的一种热电厂锅炉灰渣的回收利用方法，其特征在于，所述热处理产物与所述环氧氯丙烷、所述乙二胺和所述三乙醇胺的质量比例为100：(18
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28)：(2.5
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3.5)：(30
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35)。5.根据权利要求1所述的一种热电厂锅炉灰渣的回收利用方法，其特征在于，所述表面氨基修饰处理包括以下步骤：S1、将所述热处理产物分散在无水乙醇中，充分搅拌混合后固液分离，再将沉淀二次分散在无水正己烷中，加入2,2,2
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三氟乙基甲基丙烯酸酯和3
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(甲基丙烯酰氧)丙...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭继伟，周琦，
申请(专利权)人：常熟金陵海虞热电有限公司，
类型：发明
国别省市：