煤系固体废物的资源化课件.ppt
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- 煤系 固体废物 资源 课件
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1、5 5煤系固体废物的资源化煤系固体废物的资源化煤系固体废物煤系固体废物煤矸石煤矸石: : 煤的开采、加工过程产生。煤的开采、加工过程产生。 粉煤灰和锅炉渣:煤的利用过程(火力粉煤灰和锅炉渣:煤的利用过程(火力发电)产生。发电)产生。一座一座10105 5kWkW装机容量的发电厂一年要排出装机容量的发电厂一年要排出10105 5t t煤灰渣煤灰渣 ! !沉积于炉底沉积于炉底高温烟气高温烟气-100-100mmT1300T1300煤煤破碎破碎焚烧炉悬浮燃烧焚烧炉悬浮燃烧集尘器捕集集尘器捕集粉煤灰粉煤灰( (飞灰飞灰) )锅炉渣锅炉渣( (底灰底灰) )占总灰渣量的占总灰渣量的101020%20%占
2、总灰渣量的占总灰渣量的808090%90%1谢谢观赏2019-5-215.15.1煤矸石的资源化煤矸石的资源化 煤矸石的产生量约占我国工业废渣年煤矸石的产生量约占我国工业废渣年排放总量的排放总量的1/41/4。一般每采。一般每采1t1t原煤排矸石原煤排矸石0.2t0.2t。据统计,煤矸石每年以据统计,煤矸石每年以0.80.81081081.01.0108108吨的速度增加。吨的速度增加。 一、煤矸石的组成一、煤矸石的组成 有机物(含碳物)和无机物(岩石物质)有机物(含碳物)和无机物(岩石物质)组成的混合物。一般,煤矸石的热值:组成的混合物。一般,煤矸石的热值:837837418418kJ/kg
3、kJ/kg。2谢谢观赏2019-5-21表表5-1 5-1 煤矸石的化学组成,煤矸石的化学组成,% %SiOSiO2 2AlAl2 2O O3 3CaOCaOMgOMgOFeFe2 2O O3 3NaNa2 2O+KO+K2 2O O烧失量烧失量51516565161636361 17 71 14 42 29 91 12.52.52 21717 主要矿物主要矿物包括高岭土、石英、蒙脱石、长石、伊利石、包括高岭土、石英、蒙脱石、长石、伊利石、石灰石、硫化铁、氧化铝等。石灰石、硫化铁、氧化铝等。3谢谢观赏2019-5-214谢谢观赏2019-5-21自燃过的煤矸石自燃过的煤矸石5谢谢观赏2019-
4、5-21目前我国煤矸石的主要资源化途径有:目前我国煤矸石的主要资源化途径有: 1)1)回收能源:回收能源:作为大型沸腾炉燃料供热或发作为大型沸腾炉燃料供热或发电:热值电:热值83608360kJ/kgkJ/kg。 1975 1975年在四川永荣矿务局建立了中国第一座年在四川永荣矿务局建立了中国第一座流化床煤矸石电厂流化床煤矸石电厂 。 2) 2)生产建筑材料生产建筑材料:煤矸石的成分中主要为粘煤矸石的成分中主要为粘土矿物。土矿物。水泥、烧结砖瓦、免烧砖瓦、空心砌块水泥、烧结砖瓦、免烧砖瓦、空心砌块、建筑陶瓷、轻骨料(陶粒)、岩棉等;、建筑陶瓷、轻骨料(陶粒)、岩棉等; 3) 3)用作建筑材料用
5、作建筑材料:代替河砂、碎石等铺路、:代替河砂、碎石等铺路、井下回填、造地复垦。井下回填、造地复垦。 6谢谢观赏2019-5-214)4)生产化工原料生产化工原料:聚合铝、分子筛等。:聚合铝、分子筛等。 与盐酸反应生成与盐酸反应生成 (2 2A1ClA1Cl3 3.H.H2 2O O),),再生成再生成聚铝。聚铝。 5) 5)用作农用肥料用作农用肥料:钼、锌、锰、铜、硼:钼、锌、锰、铜、硼等元素,可作为农作物生长的刺激剂等元素,可作为农作物生长的刺激剂 6) 6) 回收硫化铁:回收硫化铁:有的煤矸石含有较多的有的煤矸石含有较多的硫化铁,可通过分选回收作为制取硫酸的原硫化铁,可通过分选回收作为制取
6、硫酸的原料。料。我国有七个选煤厂建立了硫化铁回收车我国有七个选煤厂建立了硫化铁回收车间,从煤矸石中回收硫化铁,总设计能力为间,从煤矸石中回收硫化铁,总设计能力为7.57.510105 5t ta a。7谢谢观赏2019-5-215.5.2 2粉煤灰的资源化粉煤灰的资源化8谢谢观赏2019-5-219谢谢观赏2019-5-2110谢谢观赏2019-5-21 粉煤灰的化学成分粉煤灰的化学成分( () )产地产地烧失烧失量量SiOSiO2 2AlAl2 2O O3 3FeFe2 2O O3 3TiOTiO2 2CaOCaO MgOMgOK K2 2O ONaNa2 2O OSOSO3 3宝鸡宝鸡西安
7、西安苏州苏州杨浦杨浦抚顺抚顺邵武邵武石家庄石家庄石景石景山山鹤壁鹤壁坝桥坝桥郑州郑州青岛青岛开远开远铜陵铜陵新汶新汶株洲株洲南宁南宁 3.353.356.256.258.358.351.331.332.812.814.974.971.991.995.185.183.533.537.247.243.143.146.026.026.156.154.264.264.644.643.513.5147.247.248.948.951.851.846.546.562.262.256.056.050.250.252.452.450.950.948.748.757.557.545.045.012.512.53
8、7.237.256.656.660.660.647.847.859.059.032.532.529.729.728.528.530.330.319.819.825.925.925.925.926.326.328.028.027.627.621.121.127.127.18.828.8221.821.822.122.135.735.737.637.620.220.211.011.010.110.14.564.5610.410.47.807.807.877.874.584.586.956.959.149.149.459.457.567.5612.112.15.455.453.273.278.828
9、.822.742.745.685.684.374.371.321.321.051.051.301.301.051.051.001.001.051.051.151.151.901.901.051.050.580.581.211.210.730.731.101.100.740.741.121.124.064.063.123.123.703.702.652.652.422.423.323.323 34.334.335.285.284.224.223.053.052.422.4261.661.627.227.21 11.281.280.800.801.331.330.810.811.021.020.9
10、80.980.760.762.952.951.271.270.110.111.131.131.541.540.960.961.821.822.332.333.343.341.001.001.661.662.162.161.171.172.132.131.351.351.111.111.41.40.870.872.202.201.061.060.260.261.081.081.171.172.282.280.600.600.230.230.180.180.420.420.420.421.311.310.250.250.060.060.370.370.210.210.540.540.180.180
11、.370.370.690.690.410.412.462.461.781.780.510.510.530.531.101.104.224.224.684.681.061.060.650.65微微0.700.700.750.75未燃烬碳。含碳未燃烬碳。含碳一般为一般为5 57%7%,其中含碳大于其中含碳大于10%10%的电厂占的电厂占30% 30% 高钙灰:高钙灰:CaO%CaO% 20%20%低钙灰:低钙灰:CaOCaO%20% 低钙灰低钙灰作为建材使用时:作为建材使用时: SiOSiO2 2、AlAl2 2O O3 3 、FeFe2 2O O3 3含量高为好。含量高为好。 对于低钙灰:对于低
12、钙灰: SiOSiO2 2+Al+Al2 2O O3 3 +Fe+Fe2 2O O3 370%70% 对于高钙灰:对于高钙灰: SiOSiO2 2+Al+Al2 2O O3 3 +Fe+Fe2 2O O3 350% 50% MgOMgO、SOSO3 3越低越好越低越好11谢谢观赏2019-5-21 粉煤灰的矿物组成粉煤灰的矿物组成两大类两大类矿物矿物 非晶态矿物非晶态矿物 玻璃体玻璃体: 约占粉煤灰总量的约占粉煤灰总量的5050 80% 80% 未燃烬炭未燃烬炭 晶态矿物晶态矿物:主要来自原料,如石英、:主要来自原料,如石英、云母、长石、磁铁矿、赤铁矿、云母、长石、磁铁矿、赤铁矿、游离石游离石
13、灰灰等。常常被玻璃体包裹存在。等。常常被玻璃体包裹存在。 粉煤灰的矿物组成对其性质和应用粉煤灰的矿物组成对其性质和应用具有很大的影响。具有很大的影响。12谢谢观赏2019-5-21矿物组成对粉煤灰活性的影响:矿物组成对粉煤灰活性的影响: 玻璃体含量玻璃体含量 ,化学内能,化学内能 ,粉煤灰活性,粉煤灰活性 游离石灰含量游离石灰含量 ,水化反应能力,水化反应能力 ,粉煤灰活性,粉煤灰活性 所以:高钙灰的活性来源于两个方面:玻璃体和所以:高钙灰的活性来源于两个方面:玻璃体和CaOCaO 而低钙灰则主要取决于玻璃体含量的多少。而低钙灰则主要取决于玻璃体含量的多少。高钙灰的活性高钙灰的活性 低钙灰的活
14、性低钙灰的活性粉煤灰活性粉煤灰活性:指粉煤灰在和石灰、水混合后所显示:指粉煤灰在和石灰、水混合后所显示 的凝结硬化性能。的凝结硬化性能。凝结硬化性能凝结硬化性能 ,粉煤灰活性,粉煤灰活性 13谢谢观赏2019-5-21粉煤灰的活性是粉煤灰的活性是潜在潜在的,需要的,需要激发剂激发剂的激发才能显示。的激发才能显示。常用激发剂有:常用激发剂有:石灰、石膏、水石灰、石膏、水泥等泥等石灰激发机理:石灰激发机理:(水化硅酸钙凝胶)(粉煤灰中)激发剂OnHSiOmCaOSiOOnHmCaO2222(水化硅酸钙凝胶)(粉煤灰中)激发剂OnHOAlmCaOOAlOnHmCaO23232214谢谢观赏2019-
15、5-21 粉煤灰的颗粒组成粉煤灰的颗粒组成:粉煤灰是一:粉煤灰是一种微细的分散物料。大部分呈球状,表种微细的分散物料。大部分呈球状,表面光滑,微孔较小,小部分为表面粗糙、面光滑,微孔较小,小部分为表面粗糙、棱角较多的集合颗粒。因而,粉煤灰颗棱角较多的集合颗粒。因而,粉煤灰颗粒大小不一,形貌各异,主要的为粒大小不一,形貌各异,主要的为球形球形颗粒和不规则多孔颗粒颗粒和不规则多孔颗粒,且其中,且其中90%90%的的颗粒粒度为颗粒粒度为-40-40m m或或-60-60m m。15谢谢观赏2019-5-2116谢谢观赏2019-5-2117谢谢观赏2019-5-21 依化学成依化学成分,沉珠分分,沉
16、珠分 富钙玻璃微珠富钙玻璃微珠:CaOCaO含量高,化含量高,化学活性好学活性好 富铁玻璃微珠富铁玻璃微珠:氧化铁(:氧化铁(FeFe3 3O O4 4、 FeFe2 2O O3 3 )含量高,由铝硅酸盐包裹含量高,由铝硅酸盐包裹FeFe3 3O O4 4、 Fe Fe2 2O O3 3而成,具有磁性,叫而成,具有磁性,叫“磁珠磁珠” (1 1)球形颗粒:)球形颗粒:表面光滑,含量多者达表面光滑,含量多者达25%25%,少的仅少的仅3 34%4%,粒径一般从数微米到数千微米,密,粒径一般从数微米到数千微米,密度和容重均大,在水中下沉,也叫度和容重均大,在水中下沉,也叫“沉珠沉珠”。 18谢谢观
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