专利名称：：游离氧化钙的消解剂及消解高钙煤灰中游离氧化钙的方法
技术领域：
：本发明涉及消解游离氧化钙的方法，具体涉及提高水泥安定性的游离氧化转的消解剂及消解高钙煤灰中游离氧化钙的方法。
背景技术：
：众所周知，在粉煤灰中氧化钙含量大于10%(重量)的粉煤灰称为高钙粉煤灰。高钙粉煤灰由于含有游离氧化钙，如果直接应用于水泥和混凝土中使用后，往往会引起水泥或混凝土体积安定性问题，为建筑工程带来隐患，为此国家对高钙粉煤灰中游离氧化钙的含量进行了严格限制。按照国家有关高钙粉煤灰的技术标准，大部分高钙粉煤灰不能够直接添加到水泥或混凝土中使用，需要对高钙粉煤灰进行改性处理。高钙粉煤灰中游离氧化钙消解的方法有很多，按照消解游离氧化钙的原理不同，可分为物理法和化学法。物理法就是对粉煤灰进行机械磨细，达到一定细度后，游离氧化钙遇水迅速消解，不会对水泥或混凝土带来安定性问题。但是这种方法，往往要求将高钙粉煤灰粉磨的细度足够细，有时粉煤灰的细度要小于30微米才能够达到安定性合格的要求，所以这种方法虽然工艺简单，但存在能耗高，成本高的缺陷。化学法就是通过对粉煤灰中添加化学物质如硫酸盐等使得高钙灰被化学外加剂激发，达到消解游离氧化钙的目的。这种方法突出的特点是所添加的化学物质成本高，造成改性粉煤灰成本高的缺陷。困难等缺陷。
发明内容本发明的目的是提供一种工艺简单，成本低的消解游离氧化钙的消解剂。本发明的另一目的是提供消解高钙粉煤灰中游离氧化钙的方法。为了克服现有的消解高钙粉煤灰中游离氧化钙的方法存在的缺陷，本发明的技术方案是这样解决的一种消解游离氧化钙的消解剂，其特殊之处在于所述消解剂是由可直接溶解在水中的消解剂和水组成喷淋消解液；或由喷淋消解液和不溶于水的固体消解剂联合组成消解剂；所说可直接溶解在水中的消解剂是指三乙醇胺，硫酸钠，硫酸铁，硫酸,丐，氢氧化钠；上述消解剂可以取其中至少一种与水混合制得消解液，其消解液含有45%90%的水，10%50%的三乙醇胺；0%10%的硫酸钠；0%10%的硫酸铁；0呢2(Fo的硫酸钙；其中，三乙醇胺可以是三乙醇胺化工原料，也可以是三乙醇胺和三异丙醇胺多元醇的混合物，硫酸钙可以是天然石膏也可以是火电厂脱硫石膏，或煅烧石膏，上述所说不溶于水的固体消解剂是指氢氧化钙，氧化钙；上述固体消解剂可以取其中一种或两种通过皮带或斗提机以固体的形式和喷淋液联合同时加入球磨机中。一种权利要求1或2所述的消解游离氧化钙的消解剂消解高钙粉煤灰中游离氧化钙的方法，按下述步骤进行(1)、首先采用传统的球磨技术对高钙粉煤灰进行研磨，通过喂料装置将粉煤灰原灰送入球磨机，在球磨机入口处将消解液喷淋管道通入磨机舱内，使消解液对正在研磨的粉煤灰实现均匀的喷淋；(2)、通过调整磨机产量，必要时对液体消解液进行加热，对磨机筒体外壁实施保温措施，设法保证粉煤灰物料在磨机中的最高温度达到9(TC以上，使水分和物料发生机械化学反应，在物料离开磨机的出口处，变成蒸汽的液体消解液中的水分从物料中排出；(3)、对于不易溶解在水中的消解剂，也可以采用以固体的形式加入磨机，水通过喷淋管进入磨机，当以电石渣或建筑石灰为消解剂时，喷淋液只是水，电石渣或石灰按比例以皮带的形式和喷淋水同时加入磨机，其固体消解剂的加入量为粉煤灰量的1%6%。(4)、对于冬季生产或者球磨机较小的情况下，磨机内物料温度达不到使得水分蒸发的温度时，在喷淋前对消解液进行加热，加热到8(TC后进行喷淋；(5)消解液磨内喷淋，利用喷淋管道，将消解液送入正在旋转的磨机内，通过喷淋头将消解液均匀喷洒到正在被研磨的粉煤灰中，消解液的喷入量为粉煤灰量的0.5%3%。(6)水分蒸发排出，随着研磨时间的延长，磨机内粉煤灰物料温度进一步提高，喷入的消解液中水分被蒸发，在磨机出口处粉煤灰中的水蒸汽和粉煤灰实现汽固分离，通过机械研磨作用、消解液化学作用和水蒸汽的调湿作用后游离氧化钙被消解后的合格粉煤灰进入成品库。本发明的消解高钙粉煤灰中游离氧化钙的方法是通过对高钙粉煤灰进行机械研磨过程中，添加消解剂，使得消解剂和游离氧化钙实现均匀混合和良好接触，同时利用研磨过程物料温度提高的原理，使得液体消解剂中的水分蒸发，最终高钙粉煤灰中游离氧化钙在机械研磨作用、消解剂化学作用、高温水蒸汽调湿作用等多重机械化学作用机理存在下得到有效消解。本发明充分利用现有技术的优点，克服各种技术的缺点，巧妙利用机械研磨过程物料温度升高的原理，在机械研磨过程中通过多种作用对高钙^^煤灰中游离氧化钙实现消解，而成本并不高，达到良好的经济技术指标。本发明的特点是首先本发明处理高钙粉煤灰的工艺简单，普通的球磨机即可实现本发明的技术方案。其次，本发明游离氧化钙消解效果显著，添加量少，成本低，由于机械研磨降低了游离氧化钙的颗粒尺寸，消解剂中的化学物质可以迅速和新鲜的磨细游离氧化钙表面发生机械化学反应，随着物料温度的提高，消解反应速度大幅度提高，消解剂水分不仅起到均匀分散消解化学物质和粉煤灰充分接触的作用，而且，水蒸汽也起到了消解游离氧化钙的目的，所以本发明游离氧化躬消解效果显著。第三，通过利用球磨物料过程中物料温度升高的原理，将湿法调湿的原理应用到干法球磨过程中，由于消解液本身也是助磨剂，在消解游离氧化l丐的过程中还可以提高磨机球磨效率10%以上。本发明解决技术问题的技术方案包括首先采用传统的球磨技术对高钙粉煤灰进行研磨，通过喂料装置将粉煤灰原灰送入球磨机，在球磨机入口处将液体消解剂喷淋管道通入磨机舱内，使得液体消解剂对正在研磨的粉煤灰实现均匀的喷淋。其次，通过调整磨机产量，必要时对液体消解剂进行加热，对磨机筒体外壁进行保温等措施，设法保证粉煤灰物料在磨机中的最高温度达到9(TC以上，使水分和物料发生机械化学反应，在物料离开磨机的出口处，变成蒸汽的液体消解剂中的水分从物料中排出，被消解后安定性合格的粉煤灰进入成品库。具体实施方式下面结合实施例对
发明内容作进一步说明实施例1一种消解游离氧化钙的消解剂，其所述消解剂是由可直接溶解在水中的消解剂和水组成喷淋消解液；或由喷淋消解液和不溶于水的固体消解剂联合组成消解剂；所说可直接溶解在水中的消解剂是指三乙醇胺，硫酸钠，硫酸铁，硫酸转，氢氧化钠；上述消解剂可以取其中至少一种与水混合制得消解液，其消解液含有45%90%的水，10%50%的三乙醇胺；0%10%的硫酸钠；0%10%的硫酸铁；0%20%的硫酸钙；其中，三乙醇胺可以是三乙醇胺化工原料，也可以是三乙醇胺和三异丙醇胺多元醇的混合物，硫酸钙可以是天然石膏也可以是火电厂脱硫石膏，或煅烧石膏，上述所说不溶于水的固体消解剂是指氢氧化钙，氧化钙；上述固体消解剂可以取其中一种或两种通过皮带或斗提机以固体的形式和喷淋液联合同时加入球磨机中。一种权利要求1或2所述的消解游离氧化钙的消解剂消解高钙粉煤灰中游离氧化钙的方法，按下述步骤进行(1)、首先采用传统的球磨技术对高钙粉煤灰进行研磨，通过喂料装置将粉煤灰原灰送入球磨机，在球磨机入口处将消解液喷淋管道通入磨机舱内，使消解液对正在研磨的粉煤灰实现均匀的喷淋；(2)、通过调整磨机产量，必要时对液体消解液进行加热，对磨机筒体外壁实施保温措施，设法保证粉煤灰物料在磨机中的最高温度达到9(TC以上，使水分和物料发生机械化学反应，在物料离开磨机的出口处，变成蒸汽的液体消解液中的水分从物料中排出；(3)、对于不易溶解在水中的消解剂，也可以釆用以固体的形式加入磨机，水通过喷淋管进入磨机，当以电石渣或建筑石灰为消解剂时，喷淋液只是水，电石渣或石灰按比例以皮带的形式和喷淋水同时加入磨机，其固体消解剂的加入量为粉煤灰量的1%6%。(4)、对于冬季生产或者球磨机较小的情况下，磨机内物料温度达不到使得水分蒸发的温度时，在喷淋前对消解液进行加热，加热到8(TC后进行喷淋；(5)消解液磨内喷淋，利用喷淋管道，将消解液送入正在旋转的磨机内，通过喷淋头将消解液均匀喷洒到正在被研磨的粉煤灰中，消解液的喷入量为粉煤灰量的0.5%3%。(6)水分蒸发排出，随着研磨时间的延长，磨机内粉煤灰物料温度进一步提高，喷入的消解液中水分被蒸发，在磨机出口处粉煤灰中的水蒸汽和粉煤灰实现汽固分离，通过机械研磨作用、消解液化学作用和水蒸汽的调湿作用后游离氧化钙被消解后的合格粉煤灰进入成品库。实施例2所述消解液含有50%80%的水，15%45%的三乙醇胺；2%8%的硫酸钠；2%8%的硫酸铁；3%18%的硫酸钙。实施例3所述消解液含有60%70%的水，20%35。/。的三乙醇胺，3%6%的硫酸钠，3%6%的硫酸铁，5%15%硫酸钙。实施例4所述不溶于水的固体消解剂是指氢氧化钙，氧化钙，上述消解剂可以取其中一种或两种通过皮带或斗提机以固体的形式和喷淋消解剂联合同时加入球磨机中，其固体消解剂的加入量为粉煤灰量的1%6%。实施例5所述不溶于水的固体消解剂的加入量为粉煤灰量的2%5%。实施例6取陕西神木某电厂粉煤灰为原料，原灰细度为18.4%(45微米筛筛余)，设备采用Ol.5X5.7m的磨机进行球磨试验，安定性试验参照GB/T1596-2005标准进行，结果如下原灰细度(％)磨后细度(％)安定性(雷氏值mm)18.418.422.5(不合格)<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>通过对磨机内增加喷淋装置，加入粉煤灰重量的1%的三乙醇胺溶液(溶液浓度为三乙醇胺50%，水50%)，出磨细度为9时，出料温度8(TC，安定性雷氏夹测试值为4mm，安定性合格。当加入粉煤灰重量的1.5%的三乙醇胺溶液(溶液浓度为40%),出磨细度为11时，出料温度76°C，安定性雷氏夹为4.5mm，安定性合格；相同的掺入量，出磨细度为6时，出料温度83。C，安定性值为l鹏，安定性合格。实施例7取陕西榆林某电厂粉煤灰为原料，原灰细度为21.8%(45微米筛筛余)，设备采用①1.5X5.7m的磨机进行球磨试验，安定性试验参照GB1596-2005标准进行，消解液由20%三乙醇胺，5%的硫酸铁，10%硫酸钠，20%硫酸钙，45%的水组成，消解液的喷量为粉煤灰重量的0.6%2.5%，出磨温度在60。C以上，试验结果如下<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>实施例6取陕西榆林某电厂粉煤灰为原料，原灰细度为199U45微米筛筛余)，设备采用Ol.5X5.7m的磨机进行球磨试验，安定性试验参照GB1596-2005标准进行，消解液100%水组成，出磨温度在60。C以上，电石渣以固体的形式通过皮带加入磨机，电石渣(干基)的加入量为粉煤灰量1-2%，同时加入喷淋水的量为粉煤灰量的1-2%，出磨温度为70度以上，试验结果如下<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>权利要求1、一种消解游离氧化钙的消解剂，其特征在于所述消解剂是由可直接溶解在水中的消解剂和水组成喷淋消解液；或由喷淋消解液和不溶于水的固体消解剂联合组成消解剂；所说可直接溶解在水中的消解剂是指三乙醇胺，硫酸钠，硫酸铁，硫酸钙，氢氧化钠；上述消解剂可以取其中至少一种与水混合制得消解液，其消解液含有45％～90％的水，10％～50％的三乙醇胺；0％～10％的硫酸钠；0％～10％的硫酸铁；0％～20％的硫酸钙；其中，三乙醇胺可以是三乙醇胺化工原料，也可以是三乙醇胺和三异丙醇胺多元醇的混合物，硫酸钙可以是天然石膏也可以是火电厂脱硫石膏，或煅烧石膏，上述所说不溶于水的固体消解剂是指氢氧化钙，氧化钙；上述固体消解剂可以取其中一种或两种通过皮带或斗提机以固体的形式和喷淋液联合同时加入球磨机中。2、根据权利要求l所述的消解游离氧化钙的消解剂，其特征在于所述消解液含有50%80%的水，15%45%的三乙醇胺；2%8%的硫酸钠；2%8%的硫酸铁；3%18%的硫酸钙。.3、根据权利要求1或2所述的消解游离氧化钙的消解剂，其特征在于所述消解液含有60%70%的水，20%35%的三乙醇胺，3%6%的硫酸钠，3%6%的硫酸铁，5%15%硫酸钙。4、根据权利要求l所述的消解游离氧化钙的消解剂，其特征在于所述不溶于水的固体消解剂是指氢氧化钙，氧化钙，上述消解剂可以取其中一种或两种通过皮带或斗提机以固体的形式和喷淋消解剂联合同时加入球磨机中，其固体消解剂的加入量为粉煤灰量的1%6%。5、根据权利要求4所述的消解游离氧化钙的消解剂，其特征在于所述不溶于水的固体消解剂的加入量为粉煤灰量的2%5%。6、一种权利要求1或2所述的消解游离氧化钙的消解剂消解高转粉煤灰中游离氧化钙的方法，其特征在于按下述步骤进行(1)、首先采用传统的球磨技术对高钙粉煤灰进行研磨，通过喂料装置将粉煤灰原灰送入球磨机，在球磨机入口处将消解液喷淋管道通入磨机舱内，使消解液对正在研磨的粉煤灰实现均匀的喷淋；(2)、通过调整磨机产量，必要时对液体消解液进行加热，对磨机筒体外壁实施保温措施，设法保证粉煤灰物料在磨机中的最高温度达到9(TC以上，使水分和物料发生机械化学反应，在物料离开磨机的出口处，变成蒸汽的液体消解液中的水分从物料中排出；(3)、对于不易溶解在水中的消解剂，也可以釆用以固体的形式加入磨机，水通过喷淋管进入磨机，当以电石渣或建筑石灰为消解剂时，喷淋液只是水，电石渣或石灰按比例以皮带的形式和喷淋水同时加入磨机，其固体消解剂的加入量为粉煤灰量的1%6%。(4)、对于冬季生产或者球磨机较小的情况下，磨机内物料温度达不到使得水分蒸发的温度时，在喷淋前对消解液进行加热，加热到8(TC后进行喷淋；(5)消解液磨内喷淋，利用喷淋管道，将消解液送入正在旋转的磨机内，通过喷淋头将消解液均匀喷洒到正在被研磨的粉煤灰中，消解液的喷入量为粉煤灰量的0.5%3%。(6)水分蒸发排出，随着研磨时间的延长，磨机内粉煤灰物料温度进一步提高，喷入的消解液中水分被蒸发，在磨机出口处粉煤灰中的水蒸汽和粉煤灰实现汽固分离，通过机械研磨作用、消解液化学作用和水蒸汽的调湿作用后游离氧化钙被消解后的合格粉煤灰进入成品库。全文摘要本发明公开了消解游离氧化钙的消解剂及消解高钙粉煤灰中游离氧化钙的方法，消解剂是由可直接溶解在水中的消解剂和水组成喷淋消解液；或由喷淋液和不溶于水的固体消解剂联合组成消解剂；可直接溶解在水中的消解剂是指三乙醇胺，硫酸钠，硫酸铁，硫酸钙，氢氧化钠；其工艺过程是在高钙粉煤灰球磨粉碎过程中，在磨机中通过喷淋消解液，利用消解液中消解剂化学物质和球磨过程的机械作用，以及球磨过程中物料温度提高后与消解液中蒸发水分作用原理，使得高钙粉煤灰中游离氧化钙得到消解的工艺过程。该工艺简单，充分利用粉煤灰球磨过程中物料温度提高的特点，通过机械化学原理实现有效消解高钙粉煤灰中游离氧化钙对水泥和混凝土安定性的影响。文档编号C04B22/06GK101250037SQ20081001753公开日2008年8月27日申请日期2008年2月22日优先权日2008年2月22日发明者王文成,鹏赵,陈剑宁申请人:长安大学