粉煤灰空心微珠湿法分选方法

本发明涉及一种粉煤灰空心微珠湿法分选方法，适用于从电厂排出的废渣中提取空心微珠。

在现有燃煤发电厂排出的大量废渣，即粉煤灰中，除含有未燃尽的炭和磁性微珠外，还含有微小质轻，大多是空心而呈圆形或椭圆形的空心微珠，其中包括比重小于1的漂珠，比重在1左右的悬珠，比重大于1的沉珠，通常称为空心微珠。这些以二氧化硅和三氧化二铝为主要成份的空心微珠，在粉煤灰中约占25-80%，它们具有粒细、抗压、耐磨、耐高温、导热系数小和表面活性好等性能，可做塑料、涂料、橡胶制品等填料，也可做保温、耐火隔热材料。然而，这些有用的物质，由于没有找到一种高效而又经济的分离方法，至今仍未得到充分的利用。国内外有许多分选方法，它们是：

1.干法分选法，如美国专利US4115256《从飞灰中分离微珠的方法和设备》和US4268320《适用塑料填料的不同粒级和生产方法》以及我国专利CN    89215595.7《粉煤灰空心微珠分选装置》，上述专利的不足之处：分选效率低，漂珠和沉珠不易分开，仍有二次污染。

2.湿法分选法，如美国专利US4121945《飞灰分离方法》， 其不足之处：作业工序多，只适用水泥和混凝土掺合料。

3.干湿混合分选法，如我国专利CN    88104580.2《粉煤灰空心玻璃微珠分选法》和CN    8710411《发电厂粉煤灰空心玻璃微珠湿法分选系统》，其不足之处：先湿后干，再用磁选机选磁性微珠，乘余尾灰进行风选出空心微珠，流程不合理，工艺繁杂，干后进磁选机分选磁性微珠质量较差，效果不好。

本发明的目的是针对我国电厂以湿法排灰为主，提出了一种从粉煤灰中提取空心微珠的湿法分选方法。

本发明的目的是这样实现的：电厂排出的灰浆中含有漂珠、悬珠、沉珠、未燃尽炭粉、磁性微珠和不规则玻璃体等，统称粉煤灰。将粉煤灰泵入灰浆管，再流入漂珠分选器，借助比重差选出漂珠和悬珠，剩余的灰浆进入选炭机，分选出精炭粉和高精炭粉，其尾灰流入磁选机，选出磁性微珠。剩下的灰浆泵入水力分级机，分出-0.5-0.25mm，-0.25+0.15mm，-0.15+0.074mm，-0.074+0.0385mm和-0.0385+0mm五个级别粒径的产品。其中-0.5+0.25，-0.25+0.15两个级别为尾灰，其余三个级别分别进入旋转螺旋溜槽，分出低档空心微珠，剩余部分进入固定溜槽，分离出高、中、低三档空心微珠。

本发明的优点：由于采用水力分级机、旋转螺旋溜槽和固定溜槽等重选综合设备分选空心微珠的方法，所以能精确地分离出高、中、低三档空心微珠的漂珠、悬珠和沉珠产品。流程简单， 操作方便，易维修，适应性强，成本低，无二次污染。

本发明的附图：粉煤灰空心微珠湿法分选工艺流程示意图。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

电厂排出的灰浆中含有漂珠11、悬珠12、沉珠（分为高档空心微珠的沉珠18、中档空心微珠的沉珠19和低档空心微珠的沉珠17）、炭粒、磁性微珠15和不规则玻璃体等统称粉煤灰。粉煤灰泵入灰浆管1，再流入漂珠分选器2，借助比重差选出漂珠11和悬珠12，剩余的灰浆进入选炭机4，分选出精炭粉13和高精炭粉14，其尾灰16流入磁选机5，选出磁性微珠15。剩下的灰浆泵入水力分级机6，分出-0.5+0.25mm，-0.25+0.15mm，-0.15+0.074mm，-0.074+0.0385mm和-0.0385+0mm五个级别粒径的产品。其中-0.5+0.25，-0.25+0.15两个级别为尾灰16，其余三个级别分别进入旋转螺旋溜槽7，分出选低档空心微珠17，剩余部分进入固定溜槽8，分离出高档空心微珠的沉珠18、中档空心微珠的沉珠19和低档空心微珠的沉珠17。

具体分选过程如下：

1.分选空心微珠的漂珠11和悬珠12

空心微珠（包括漂珠11、悬珠12和沉珠）的漂珠11和悬珠12为中空球形，比重小，比水轻，能浮在水面上，采用BGN-6型漂珠分选器2分选。由电厂灰浆管1排出灰浆进入漂珠分选器2中，从分选器2表面浮出，并得到收集。灰浆进入选炭机4，由于炭粒 呈蜂窝状，比重小，且有疏水性，含有不少微细炭粉夹杂在漂珠11中而影响其纯度，这可借助漂珠11比重小于1，炭粉比重大于1的比重差，采用沉降分散的办法加以提纯。分离出来漂珠11和悬珠12再在BGN-3型漂珠精选器3中进一步沉降、分散，并能得到漂珠11和悬珠12。

2.分选未燃尽炭粉

选出漂珠11和悬珠12后，剩下物料进入选炭机4，由于炭粒比重小，呈蜂窝状结构，又有较好的天然疏水性，很易与非极性药剂-WY-2型药剂作用，再与其它组份分离，并得到采集。该药剂具有捕收和起泡性能、药剂费用大大降低、分选效率高、无毒无味、来源广和易推广等特点。通过分选的炭粉，发热量大于5000大卡/公斤。

3.分选磁性微珠15

浮选炭粉后的物料进入XCRS-74型鼓形湿式磁选机5，粉煤灰桨从给料斗中先流到均匀板上，再流到磁选机5的转鼓上，并随着转鼓一起按逆时针方向转动。接通磁选机5上的反冲水，当水位增至溢流口时，将与磁选机5相连的磁场强度仪的磁场强度调到1200奥斯特，磁选机5开始动作，当灰浆流到磁选机5内的磁极区域时，造成在每个磁极掌上磁场极性的交变，灰粒每通过一个磁极即翻转180度，在磁搅动的作用下，其中的磁性颗粒就在磁场的作用下吸附到磁选机5的磁鼓上，再通过磁极后，从转鼓 上落下，落到堆料区内，剩下自己无法落下的颗粒，可用喷水管淋洗落到磁性堆料区内，落在另一个堆料区内的为非磁性粉煤灰，将进入下一步分选。

5.分选空心微珠的沉珠准备工作

由于粉煤灰中颗粒大小不一，为了分选出高档空心微珠，必须先分出颗粒较大的不规则玻璃体。因此，首先采用水力分级机6进行分级。水力分级机6可分出-0.5+0.25mm，-0.25+0.15mm，-0.15+0.074mm，-0.074+0.0385mm和-0.0385+0mm五个级别粒径的产品。其中-0.5+0.25，-0.25-0.15两个级别微珠甚少，大部分为不规则玻璃体，可直接作为尾灰16排出。剩下三个级别分别进入77-12型旋转螺旋溜槽7粗选和固定溜槽8精选。

6.分选空心微珠的沉珠和尾灰16

经过磁选后的非磁性粉煤灰主要是沉珠和不规则玻璃体，进入旋转螺旋溜槽7。灰浆具有一定浓度进入溜槽，再进入灰斗中。在重力的作用下，灰浆沿旋转螺旋溜槽7向下迥转运动。比重大的沉珠首先沉在旋转螺旋溜槽7的槽底，而比重小的不规则玻璃体在灰浆的上层流动。沉在固定溜槽8槽底的大比重沉珠，由于其沿槽运动的速度小，故受较小离心力，在沿槽运动过程中，靠近旋转螺旋溜槽7的内缘。而在灰浆上层运动的小比重不规则玻璃体，由于其沿槽运动速度大。即在迥转时受到较大的离心力，所以靠近旋转螺旋溜槽7的外缘运动。由于比重和离心力不同的 粉煤灰，即在槽内横向展开了分带分层，沿内缘运动的沉珠通过排料管排出，沿外缘运动的不规则玻璃体，由外边排料管排出，这样不规则玻璃体与空心微珠就达到分离的目的。

经过上述旋转螺旋溜槽7所得的空心微珠，需要进一步提纯，才能获得高纯度的高档或超高档微珠。将旋转螺旋溜槽7所得到的精、中灰，分别送入DL-600型固定溜槽8进行精选。精、中灰大部分为沉珠，只有少量不规则玻璃体，为了分离出不规则玻璃体，提高其纯度，送入DL-600固定溜槽8精选，由于沉珠表面光滑，呈圆球状或椭圆状，比重不一，不规则玻璃体多为多孔状，形状不一的棱角状居多，利用这种特性，在固定溜槽8所产生离心力、摩擦力、重力、水流作用力等的差异，在固定溜槽8中运动轨迹的不同，呈螺旋体扇面展开，产品沿固定溜槽8槽面的边沿分布排出，排灰线很长，故可在固定溜槽8能精确地产出多种高质量不同的沉珠产品，通过此固定溜槽8可得含珠率90%以上高档产品微珠。

上述各种档次微珠，在液态下进入过滤机9过滤，除去其水分20，需要干燥时，可进入干燥机10干燥，或自然干燥，或利用电厂余热干燥，干燥后产品可直接销售。