专利名称：一种用作砼掺和料的改性粉煤灰及其生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及砼掺和料及其生产方法，也可以说是涉及工业废渣的利用，特别是作为砼掺和料的粉煤灰产品及其制备方法。
背景技术：
粉煤灰是煤火电厂生产过程中必然产生的排放物，我国是世界上电厂废渣排放量最大的国家之一。在电厂烟道中收集的粉煤灰(原灰)，一般只需简单加工(磨细或风选)，使之达到一定细度，就成了一种性能优良的砼掺和料。
从上世纪九十年代初以来，随着我国城市商品砼的发展，粉煤灰在砼中的应用取得了很大发展。但粉煤灰的生产加工却相对滞后，仍处于简单(通过风选和磨细)改变其细度的水平，难以适应粉煤灰应用技术发展的需要。
此前，国家主要用GB1596-2005(用于水泥和砼中的粉煤灰)，GB/T18736-2002(高强高性能砼用矿物外加剂)来规范粉煤灰产品的品质。在粉煤灰品质指标中，除SO3含量不大于3％是个否定性指标外，细度和烧失量是两个影响砼性能最重要的指标。细度可通过加工来满足，但对烧失量过高的问题在现实生产中苦于没有办法解决。
烧失量对粉煤灰品质的影响一点也不亚于细度，煤失量大的粉煤灰需水量也大，而且在拌制砼时，其中的松散炭粒会吸附外加剂，降低其减水效果，影响强度，减小砼流动度，增加坍落度损失。烧失量越大，粉煤灰品质越差。烧失量往往决定了一种粉煤灰的品质。
此前降低烧失量唯一的办法就是通过风选，留细去粗，因为细灰中的含碳量相对低一些，烧失量也相对较小。但此法的代价就是要浪费30-50％的灰资源，风选细灰后的粗灰，反而富集了未烧尽的碳份，而只能贱卖或排往贮灰场。有的电厂粉煤灰就因其烧失量过高几乎完全丧失了在砼中的利用价值，而只能用于回填、筑坝，附加值极低。
另一方面，粉煤灰是典型的非匀质性材料，形成的机理复杂，影响因素多，品质指标波动大。我国电厂采用旋风炉的比较普遍，即便是一些大型电厂，粉煤灰也经常出现烧失量指标超标的现象。由于粉煤灰品质的波动，砼生间企业就只有采用加大保险系数的办法，减少掺量或取代率，加大了粉煤灰资源的浪费。
如何降低粉煤灰的烧失量？如何改善粉煤灰产品的匀质度？这是提高粉煤灰产品品质的两个关键问题。目前所见报导，几乎都是希望通过碱、硫酸盐等化学激发的手段，提高其活性，达到增加粉煤灰在砼中的掺量，降低砼成本的目的。此法在技术上的利弊暂且不论，但采用化学激发成本高，质量稳定性(匀质度)难以控制则是一个不争的事实，故实际运用不多，难以推而广之，形成产品优势。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用作砼掺和料的改性粉煤灰，在作为原料的粉煤灰烧失量超标的情况下，使其烧失量符合砼掺和料的要求。
本发明的另一目的是提供上述改进粉煤灰的生产工艺。
本发明的目的是这样实现的一种用作砼掺和料的改性粉煤灰，其特征在于，它由粉煤灰以及用作降低烧失量的磨细液态渣混合组成，液态渣的掺入比例不大于40％；该混合物的细度达到45微米筛的筛余量小于25％，混合物的烧失量不大于8％。
所述混合物的细度达到45微米筛的筛余量小12％，混合物的烧失量不大于5％。
所述粉煤灰的细度达到45微米筛的筛余量不大于8％，液态渣的细度达到45微米筛的筛余量不大于15％。
本发明的另一目的是这样实现的一种粉煤灰混合物的制备方法，按以下步骤进行A)粉煤灰的制备将粉煤灰经风选或粉碎，使之细度符合要求；B)液态渣的制备将液态渣经磁选、烘干至含水量小于1％，粉碎至细度符合要求；C)按比例称取A)步粉煤灰和B)步液态渣，将二者混合均匀作为成品；其中液态渣的掺入量根据混合物的烧失量要求而定。
各火力发电厂由于煤的来源、煤粉的加工、锅炉的类型、电厂负荷、燃烧的参数控制等诸多因素的影响，粉煤灰的烧失量指标差异很大。我们不可能仅仅为了降低粉煤灰的烧失量而使电厂改变燃煤品种或更换锅炉。粉煤灰因烧失量过高而超标严重防碍了它在砼中的应用，为烧失量超标的粉煤灰寻找出路，降低粉煤灰的烧失量是摆在我们面前的一个问题。
本发明人经反复摸索研究、实验，找到了降低粉煤灰烧失量的方法利用电厂自身的另一种排放物—液态渣对烧失量超标即偏高的粉煤灰进行改性处理。液态渣是熔融态炉底渣在水中淬冷的产物，它以玻璃相的颗粒形式存在，它的化学组份与粉煤灰相同，但烧失量几乎为零，且活性高于粉煤灰。将液态渣磨细至一定细度后按一定比例与烧失量偏高的粉煤灰混合进行改性处理，使混合物的烧失量达到国标要求，同时，混合物的整体活性及匀质性均优于单一粉煤渣产品。磨细液态渣与烧失量偏高的粉煤灰进行大掺量复合，可以轻易地把复合后的粉煤灰烧失量控制在需要的范围内(I级灰不大于5％，II级灰不大于8％。经测试，掺入液态渣(掺入量≤40)的粉煤灰，可使砼制品的抗压强度提高3-5MPa，液态渣掺入量越高，抗压强度提高越多。
本发明一方面是使烧失量过高的粉煤灰经处理后烧失量降低以满足砼掺和料的要求，提高了这部分粉煤灰的使用价值，也使这部分粉煤灰不至于成为废渣而污染环境；本发明另一方面是给液态渣找到了新的出路、新的用途。目前电厂液态渣仅部分用于水泥行业，绝大部分是运至渣场堆放，既增加了成本，又严重污染环境。因此，本发明将废物利用、变废为宝，具有巨大的社会经济效益。
具体实施例方式
本发明的改性粉煤灰由粉煤灰以及用作降低烧失量的磨细液态渣混合组成，液态渣的掺入比例不大于40％；该混合物(II级灰)的细度达到45微米筛的筛余量小于25％，混合物的烧失量不大于8％。
上述混合物(I级灰)的细度达到45微米筛的筛余量小于12％，混合物的烧失量不大于5％。
所述粉煤灰的细度达到45微米筛的筛余量不大于8％，液态渣的细度达到45微米筛的筛余量不大于15％。
本发明改性粉煤灰的制备方法，按以下步骤进行A)粉煤灰的制备将粉煤灰经风选或粉碎，使之细度符合要求；B)液态渣的制备将液态渣经磁选、烘干至含水量小于3％，最好小于1％，粉碎至细度符合要求；C)按比例称取A)步粉煤灰和B)步液态渣，将二者混合均匀作为成品(粉煤灰和液态渣不宜采用混磨的方式)；其中液态渣的掺入量根据混合物的烧失量要求而定。
所述粉煤灰的细度达到45微米筛的筛余量不大于8％，液态渣的细度达到45微米筛的筛余量不大于15％。
液态渣的掺入比例不宜大于40％，太多会造成泌水现象。磨细液态渣的需水比一般不大于98％，故在需水比较大的II级粉煤灰中掺入一定比例(≥15％)的磨细液态渣可起到降低需水比，提高抗压强度比的明显效果。液态渣磁选的目的是为了除铁，尽管砼掺和料的有关标准中对铁没有规定，但砼中含铁多时，会影响砼品质。液态渣的细度(45μm筛余量不大于15％)大于粉煤渣的细度(45μm筛余量不大于8％)，是经实验比较而决定，它满足了技术方面的要求又考虑了经济方面的问题。
本方法在下列情况可加以利用一、用电厂原灰进行磨细加工粉煤灰，烧失量偏高时；二、用风选法提取细灰后、对粗灰(烧失量往往严重超标)进行磨细及掺入液态渣作改性处理、使之符合规范要求而加以利用；三、当地电厂粉煤灰品质较差(烧失量偏高)时，用其它厂的磨细液态渣对其进行改性处理、以提高品质；四、当地粉煤灰品质合格但资源缺乏时，用于增加产量(同时提高了抗压强度比)。
权利要求
1.一种用作砼掺和料的改性粉煤灰，其特征在于，它由粉煤灰以及用作降低烧失量的磨细液态渣混合组成，液态渣的掺入比例不大于40％；该混合物的细度达到45微米筛的筛余量小于25％，混合物的烧失量不大于8％。
2.根据权利要求1所述的改性粉煤灰，其特征在于，所述混合物的细度达到45微米筛的筛余量小12％，混合物的烧失量不大于5％。
3.根据权利要求1所述的改性粉煤灰，其特征在于，所述粉煤灰的细度达到45微米筛的筛余量不大于8％，液态渣的细度达到45微米筛的筛余量不大于15％。
4.一种如权利要求1所说的改性粉煤灰的生产工艺，其特征在于，按以下步骤进行A)粉煤灰的制备将粉煤灰经风选或粉碎，使之细度符合要求；B)液态渣的制备将液态渣经磁选、烘干至含水量小于1％，粉碎至细度符合要求；C)按比例称取A)步粉煤灰和B)步液态渣，将二者混合均匀作为成品；其中液态渣的掺入量根据混合物的烧失量要求而定。
5.根据权利要求4所述的生产工艺，其特征在于，所述粉煤灰的细度达到45微米筛的筛余量不大于8％，液态渣的细度达到45微米筛的筛余量不大于15％。
全文摘要
一种用作砼掺和料的改性粉煤灰及其生产工艺，它由粉煤灰以及用作降低烧失量的液态渣混合组成，液态渣的掺入比例不大于40％；该混合物的细度达到45微米筛的筛余量小于25％，混合物的烧失量不大于8％。生产工艺按以下步骤进行将粉煤灰经风选或粉碎，使之细度符合要求；将液态渣经磁选、烘干至含水量小于1％，粉碎至细度符合要求；按比例将上述粉煤灰和液态渣，混合均匀作为成品，其中液态渣的掺入量根据混合物的烧失量要求而定。它使烧失量过高的粉煤灰经处理后达到砼掺和料的要求，提高了这部分粉煤灰的使用价值，解决了粉煤灰品质波动过大的问题；同时给液态渣找到了新的用途，提高了附加值。
文档编号C04B18/04GK1807330SQ200610020238
公开日2006年7月26日 申请日期2006年1月26日 优先权日2006年1月26日
发明者余心正 申请人:余心正