Вторичная переработка зольной пыли для получения пуццолана

ВВЕДЕНИЕ

Зольная пыль является наиболее важным из продуктов сгорания угля, составляя почти 70% от их общего количество. В Европе каждый год около 6 млн. тонн кремнистой зольной пыли используется в качестве добавки к цементу, заменяя часть цемента для производства бетона. Столь большое количество объясняется более чем 50-летним опытом использования зольной пыли в производстве бетона в некоторых европейских странах.

Глава 1. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЗОЛЬНОЙ ПЫЛИ

1.1 Использование зольной пыли в производстве бетона

Зольная пыль является наиболее важным из продуктов сгорания угля, составляя почти 70% от их общего количество. В Европе каждый год около 6 млн. тонн кремнистой зольной пыли используется в качестве добавки к цементу, заменяя часть цемента для производства бетона. Столь большое количество объясняется более чем 50-летним опытом использования зольной пыли в производстве бетона в некоторых европейских странах.

Технические преимущества, особенно в отношении обрабатываемости и долговечности, а также длительный опыт привели к признанию этого материала в качестве строительного сырья. Главным условием для такого признания было доступность зольной пыли постоянного качество. Чтобы удовлетворить растущий спрос но зольную пыль но рынке бетона в сезон строительство, были установлены бункера для хранения и системы обогащения. Для использования в качестве добавки к бетону зольная пыль должна отвечать требованиям европейского стандарта EN 450 "Зольная пыль для бетона". Этот стандарт, впервые опубликованный в 1994 г. и исправленный в 2005 г., относится к кремнистой зольной пыли, получаемой при сжигании пылевидного угля.

1.2 Производство и характеристики кремнистой зольной пыли

Зольная пыль получается но электростанциях, работающих на сжигании угольной пыли. Уголь, измельченный на угольных мельницах до пылевидного состояния, подается с помощью сжатого воздуха но пылеугольные горелки и сжигается в полностью контролируемом процессе при высокой температуре до 14000С (котлы с сухим золоудалением). В некоторых странах используются также котлы с водяным золоудалением, где при температуре сжигания, достигающей 16000С, образуются сферические частицы с большим количеством аморфного материала. Полученное тепло нагревает воду в пароводяном тракте, и вырабатываемый пор приводит в действие турбину.

Во время сжигания меньшая часть угольной золы падает на дно печи, откуда оно удаляется как зольный остаток. Большая часть, примерно 90% мелкой золы, уносится дымовыми газами и проходит через катализатор DENOX до электростатического фильтра, где более 99,9% золы отделяется от дымовых газов и с помощью сжатого воздуха направляется в бункер. Топочный газ после этого пропускается через установку десульфуризации дымовых газов (FGD), где производится гипс FGD, и поступает в трубу. Чистый' газ, уже не содержащий азота, пыли и десульфуризованный, выходит через трубу в атмосферу.

Для определения возможности использования зольной пыли в связанных с цементом применениях определяются характеристики золы, то есть физические характеристики - гранулометрический состав, плотность и объемная плотность, и минералогический, о также химический состав.

Зольная пыль из котлов с сухим золоудалением представляет собой чрезвычайно мелкозернистый материал от светло-серого до средне-серого цвета.

Его плотность обычно находится в диапазоне между 2,0 и 2,6 кг/дм', объемная плотность - от 0,7 до 1,1 кг/дм'. По минералогическому составу зольная пыль содержит алюмосиликатное стекло с вкраплениями кварца, муллита, гематита и магнетита. Кристаллическая доля составляет от 5 до 25% массы.

По химическому составу зольная пыль содержит более 80% по массе 5Si02, АI2Оз и Fе20з. Количество СаО меньше 1 0% по массе. В отношении содержания несгоревших материалов (<5 - 7% по массе) должны выполняться требования стандарта EN 450 по предельному содержанию свободной извести (<1 % по массе), серы (<3% по массе, как S03) и хлора (<о, 1 % по массе).

1.3 Преимущества использования зольной пыли в бетоне

Использование зольной пыли в качестве добавки к бетону оказывает реологическое и заполняющее воздействие на свежеуложенную бетонную смесь. Кроме того, прочность и долговечность затвердевшего бетона повышаются благодаря пуццелановой реакции, ведущей к образованию более плотной структуры.

Изобретение относится к способу обработки зольной пыли и шлама очистки сточных вод, способу получения легкого заполнителя и легкому шарообразному пористому заполнителю.

Зольная пыль является побочным продуктом, полученным при сжигании угля и особенно пылевидного битуминозного угля. Углесжигающие электростанции обычно производят очень большое количество зольной пыли, которую необходимо удалить приемлемым для окружающей среды способом. В процессе обработки зольной пыли типичным приемом является нагрев смеси зольной пыли, и этот нагрев часто осуществляется во вращающейся обжиговой печи.

Шламы сточных вод являются побочным продуктом очистки сточных вод. Шлам представляет собой твердые плотные частицы осадка, накопленные и затем отделенные от струи жидкости в течение различных этапов процесса очистки сточных вод. Шлам может быть от первичного или повторного осаждения или активным илом. Шлам может быть в виде необработанного канализационного ила, вываренного шлама или обезвоженного шлама. Хар