煤矸石的熱活化方法

時(shí)間：2014-05-09 14:53:03

作者：世邦機(jī)器

煤矸石的活化途徑有熱活化、機(jī)械活化、化學(xué)活化和復(fù)合活化等，復(fù)合活化是指采用熱活化、機(jī)械活化與化學(xué)活化相結(jié)合的途徑，通常采用復(fù)合活化來提高煤矸石的活性。

煤矸石中硅酸鹽礦物除了少量具有架狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽（長(zhǎng)石和石英）以外，主要是高嶺石和水云母等具有層狀結(jié)構(gòu)的黏土礦物。熱活化的目的是利用高溫使煤矸石微觀結(jié)構(gòu)中的各微粒產(chǎn)生劇烈的熱運(yùn)動(dòng)，脫去礦物中的結(jié)合水，使鈣、鎂、鐵等陽離子重新選擇填隙位置，從而使硅氧四面體和鋁氧三角體無法聚合成長(zhǎng)鏈，而存在很多的斷裂點(diǎn)，形成熱力學(xué)不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，即煅燒后的煤矸石中含有大量的活性氧化硅和氧化鋁。熱活化的方法有直接煅燒與微波煅燒微波輻照兩類。

（1）直接煅燒人工煅燒煤矸石的設(shè)備有多種，國內(nèi)煤矸石生產(chǎn)線主要使用的有堆爐、平窯、隧道窯、立窯和沸騰爐等，以沸騰爐為主。煤矸石直接煅燒的方式取決于煤矸石的綜合利用形式，盡管將煤矸石直接煅燒、粉磨成所需產(chǎn)品的研究很多，但多是實(shí)驗(yàn)室研究，尚未形成工業(yè)化應(yīng)用。

用小型煤矸石粉碎機(jī)來破碎煤矸石，為煤矸石的利用找到了一條新途徑，可大大地節(jié)約燃料和降低成本。沸騰爐是近年發(fā)展起來的一種新的燃燒技術(shù)。沸騰爐的工作原理是將破碎到一定粒度的煤末，用風(fēng)吹起，在爐膛的一定高度上呈沸騰狀燃燒。煤在沸騰爐中的燃燒，既不是在爐排上進(jìn)行的，也不像煤粉爐那樣懸浮在空間燃燒，而是在沸騰爐料床上進(jìn)行的。

沸騰爐的突出優(yōu)點(diǎn)是對(duì)煤種適應(yīng)性廣，可燃燒煙煤、無煙煤、褐煤和煤矸石。沸騰料層的平均溫度一般在850~1050℃，料層很厚，相當(dāng)于一個(gè)大蓄熱池，其中燃料僅占5%左右，新加入的煤粒進(jìn)入料層后就和溫度高幾十倍的灼熱顆粒混合，因此能很快燃燒，故可用煤矸石代替。生產(chǎn)實(shí)踐表明，利用含灰分高達(dá)70%、發(fā)熱量?jī)H7.54MJ/kg的煤矸石，鍋爐運(yùn)行正常，40%~50%的熱可直接從床層接收。