分級機在粉煤灰綜合利用中的應用

一、粉煤灰處理的背景和現狀：
      粉煤灰是熱電廠排放的固體廢料，由于它的排放量大、占地面積大、對環境和大氣造成的污染嚴重，因此成為人們關注的焦點。我國是個產煤大國，我國的電力供應也以熱電站為主，每年粉煤灰排放量都達到數億噸。這些灰大部分用于水泥生產以及高速公路的建設，但是隨著建筑市場規模的萎縮，粉煤灰的處理和資源的再利用為我們帶來了新的挑戰，必然需要尋找更多的解決辦法。粉煤灰含有 50 多種有用的元素，是豐富的礦產資源。經過處理后的粉煤灰可以替代或部分替代碳酸鈣、陶土、石英砂、炭黑等天然礦物，甚至可以提取寶貴的金屬。處理好粉煤灰不僅可以解決對環境的沖擊，而且可以減少天然礦物資源的開采量，保護好我們的綠水青山，實現可持續發展。各國的環境工作者和新材料的科研人員們對粉煤灰開展了大量的研究工作，并取得很多可喜的成果。我國的粉煤灰回收再利用工作在相關部門的領導下，以及院校和科研部門的努力下，應用方面的科研成果頻出，有些已轉化為規?；a，有些正在努力研究解決方案。粉煤灰除用于生產水泥、制磚、鋪路之外，根據文獻報道在橡塑填料、陶瓷、涂料、環保以及金屬提取等方面已有突破，對于替代天然礦物原料，生產具有高附加值的產品顯現出廣闊的前景。

二、分級機在粉煤灰處理中的應用：

      粉煤灰作為新材料的開發是一個跨學科的課題。從原材料的制備到*終產品的應用，需要上、中、下游企業的配合與協作。無論是用于橡膠、塑料的填充料、或是陶瓷、涂料等各類產品都需要先對粉煤灰進行處理。因為煤質的不同，鍋爐的不同，粉煤灰在化學成分、顆粒度之間得差異也很大。所以首先要對粉煤灰的顆粒形態、粒度分布以及化學成分進行測試和分析，確定其用途。在處理過程中去除粉煤灰中的雜質，鐵和未燒盡的碳，然后通過分級取得所需要的粒度和粒度分布的產品。在處理過程中采用物理的分離方法是必不可少的一步，也是關鍵的步驟之一。根據工藝要求有些還需要表面處理，進行改性。在分級技術方面因為粉煤灰的處理量大，小時處理量通常在幾十噸到上百噸，作為高附加值產品對細度的要求很高，一般都在 D97 10-45 微米。目前市場上的分級機難以以滿足這一要求。而上海益非亞公司和德國分級機專家郝拉姆斯先生在考察了兩淮地區的發電廠，對不同地區的粉煤灰進行了分級實驗后，合作開發的籃式超大型分級機和動態分級機可滿足粉煤灰用于高附加值產品的分級要求。

       IBC 超大型分級機是渦流式動態分級機的一種，它不同于 O-SAPA 分級機或改進型的O-SAPA 分級機。它類似于動態分級機，是動態分級機向微細粉、中粗粉和粗粉方向的延伸。它的設計依據是大風量，也就是大流量，每小時處理量可從 30 噸到 200 噸。IBC 超大型分級機采取重力給料，也可以采用從底部氣力輸送。整個分級機分為粗粉分級區和細粉分級區兩大部分。細粉分級區內設置一個籃式轉子，轉子外緣有導風板，有利于物料的分散，并易形成一個強有力的水平渦流，有利于細粉分級區的分級。分級機的轉子的轉速通過頻器來調節，調節轉速可實現所需要的頂點切割。切割范圍在 D97 25 微米至 200 微米之間。轉子和頂板之間采取多重密封，頂點切割清晰，細粉中無大顆粒。粗粉分級區的二次氣流，具有“沖洗”作用，有利于下沉粉體的再次分級，以提高產品產量。IBC 超大型分級同時具有動態分級機的“硬性分級特點”。即：喂料量出現波動時，切割點幾乎無變化。因此也適合于和球磨機構成封閉的球磨分級系統，非常適合粉煤灰、超細水泥、各類尾礦之類大處理量的分級要求。

（2）動態分級機（發明專利） 

       動態分級機即所謂的轉向輪分級機（deflection classifier）或渦輪分級機。該分級機由三 部分組成：上部細粉分級區、下部粗粉分級區和中部二次 風進風區。上部細粉分級區有一臺由變頻器控制的分級輪， 通過調節分級輪的轉速，達到理想的頂點切割。這種分級 機的具有所謂的“硬性分級特點”。也就是說，當喂料量 出現波動時，頂點切割幾乎無變化。動態分級機的頂點切 割范圍在 D97 3-150 微米之間可隨意調節。動態分級機的 分級輪可以可以是立式的，也可以是臥式的，每小時處理 量可從幾十公斤到 30 噸。它適用于橡塑填料、玻璃陶瓷原 料、化工原料、顏料、涂料、磨料等幾乎所有超細原材料的生產。經過防磨損處理后更適用 于超細粉煤灰的分級。

（3）靜態分級機（發明專利）

       有些電廠粉煤灰的處理過程中還發現一些渦殼式分級機，這是上世紀 30 年代芬蘭人的發明。然而由于其產品粒度過粗，無法用于超細產品的分級。ISC 系列無轉子分級機的設計采用自由渦流原理，殼體內無動部件。攜帶著粉體的氣流沿設定的軌道形成渦流，在離心力的作用下，顆粒大小發生分離。設備下椎體設有二次氣流入口，有助于對下沉粉體的“沖洗”，實現再次分級，從而提產量。頂點切割范圍在 D97 5微米至 150 微米之間，通過一兩個參數的調節即可達到不同的頂點切割。ISC 系列無轉子分級機具有和昂貴的多轉子分級機相媲美的分級精度，頂點切割范圍 D97 5 微米至 150 微米，處理量從幾公斤至 12 噸。

       它具有以下特點：ISC 系列無轉子分級機因為無轉子，所以不用電機，運行成本低。是地地道道的節能低碳產品。因為無轉子，所以維修簡單，無需返廠做動平衡，維修費用低。ISC 系列無轉子分級機另一個**特點是多動能。除作為分級機使用外，還可以用于預分級，以提高后續分級的效果和產量?！俺惫δ?，是除去細粉中極少量的過大顆粒。而”除塵”功能，則是去除產品中及少量過細的粉，使產品成為干凈的顆粒料。因此 ISC 系列無轉子分級機是各種精細產品分級不可或缺的設備。ISC 系列無轉子分級機因為結構簡單，沒有分級輪，也沒有軸承，因此容易采用多種材料進行防磨損保護，同時可在于高溫工作環境下進行操作，因此非常適合粉煤灰高附加值產品的分級。

粉煤灰綜合利用示意圖：

（實際生產過程中，需根據*終產品的粒度要求和產量選擇不同型號的分級機。）

       由于粉煤灰的處理量大，用途廣，終端產品的顆粒形貌和粒度要求高，因此將上述分級機進行合理配置，可構成經濟有效的加工系統，通過分級同時生產多種不同規格的產品，滿足不同行業的需要，提高市場的競爭力。

       IBS 超大型分級機可以分離出 D97 25 微米-200 微米的產品，可滿足超細粉煤灰、水泥摻合料、混凝土添加料、塑料（PVC, PP, PV）的填充料，橡膠填充料、PV 防水涂料、輕型建材、陶瓷骨料、陶粒、環保材料等多種產品的粒度要求。IBS 系列超大型分級機的處理量大，每小時 30 噸到 200 噸。一臺 60 萬千瓦的機組所產生的粉煤灰只是需要一臺 1800 型即可。它也可以作為預分級，為第二階段的分級減少處理量，從而達到提**級效果、節省能耗的目的。

       在 IBS 超大型分級機后面配置一臺或多臺 IDC 動態分級機，生產 5 微米-45 微米的產品，用于**混凝土添加料，部分替代水泥；塑料（PVC/UPVC、PP）填充料，替代碳酸鈣；橡膠填充料，部分替代炭黑；以及油漆涂料、陶瓷骨料、陶粒等。生產具有特殊粒度分布的產品，可添加一臺 ISC 無轉子分級機，以滿足某些產品的特殊需要。經過分級后的粗粉可進入一臺球磨分級系統進行研磨再分級，產品可供不同的用戶使用，做到粉煤灰的全部回收再利用，實現其可貴的經濟價值。