[发明专利]一种粉煤灰中提取漂珠的方法

说明书

技术领域

本发明属于固废资源利用和矿物加工技术领域，具体涉及一种从粉煤灰中提取漂珠的方法。

背景技术

粉煤灰是一种混合物，它包含品种繁多的物质。精细利用是将他们一一分选出来，按各自的特性，将其中高附加值的品种充分利用，以达到物尽其用，提高粉煤灰综合利用的经济效益。

粉煤灰按其颗粒分类可分为珠状颗粒和渣状颗粒两大类。在珠状颗粒中包括漂珠(也称空心微珠)、空心沉珠、复珠(子母珠)、密实沉珠(实心微珠)和富铁玻璃微珠等五大品种。其中漂珠为薄壁空心玻璃微珠，壁厚约为珠径的5％～8％，壁上常有针孔，粒径30～100μm，相对密度0.4～0.8g/cm³，其活性高、轻质、绝热绝缘、耐高温且流动性好，可用于制作如保温、隔热、防水、防火、耐火、防腐等功能性房建材料。

早期传统的漂珠提取方式，一般是在河边或湖边设置一个集水池，将自然水源引流至集水池，然后将粉煤灰倾倒进入集水池，经重力分离后，采用人工舀捞的方式将浮在水面的漂珠打捞起来，并置于露天场地晾晒干后外输利用，而提取漂珠后的剩余灰浆则直接排放至江河中。采用该方式，不仅严重污染自然水体，且产生大量粉尘污染空气，同时，人工劳动强度大，漂珠提取效率低且品味较差。后来，一些厂家对漂珠提取工艺进行升级改造，主要采用重力粗选+风力精选的方式，可一定程度的提高漂珠提取量和提取品味，但单纯重力粗选效率仍然较差，虽后续风选能提高精选效率，但设备投资高，能耗大，易产生粉尘污染且工艺参数控制难度较高。

发明内容

本发明目的是：提供一种新的提取漂珠的方法，即一级气浮粗选、二级水利旋流精选和热风干燥的工艺方法，用于漂珠的回收利用。该工艺方法投资小、运行成本低，占地面积小，维护简单，无粉尘外溢，环保安全，且漂珠提取效率和提取品味较高。

本发明的技术方案如下：

一种粉煤灰中提取漂珠的方法，包括以下步骤：

(1)一级气浮粗选：采用密闭气浮粗选池(2)，将收集进场的干粉煤灰通过密闭风力管道输送至池内，然后加水调质，将水和粉煤灰的质量比调整至为3：1～5：1，在加水的同时采用涡凹气浮搅拌器(1)进行气浮和调浆，涡凹气浮搅拌器转速控制在10～15rpm，稀释调浆后物料在密闭池中静置5～10min，此时，轻物料上浮至水面，重物料沉入池底并随涡凹气浮搅拌器汇入中心，静置分层后，轻物料通过刮珠板(3)将漂珠刮向1#漂珠收集槽(4)；重物料从底部排出；

重物料主要是粉煤灰灰浆，重物料经固液分离后进入提铁，制砖或作水泥添加剂等后续回收利用系统，固液分离后水分回收利用，不外排。

其中，涡凹气浮搅拌器兼具气浮和搅拌功能，其旋转时会在水中形成真空区域，将水面上的空气通过中空管道抽送至水下，并在桨叶旋转产生的剪切力作用下将其粉碎成微气泡，气泡上浮加速漂珠等轻物料上升流速，提高漂珠提取效率。

上述将水和粉煤灰的质量比调整为3：1～5：1，粉煤灰含水率达到75％～85％，此时灰浆粘度较小，结构松散，固体在液相中分布均匀，气浮和旋流分离效果更好，若含水率未达到要求，则粉煤灰在浆液中成块状或团状，影响分离效果。

(2)水力旋流精选：经气浮粗选初步分离的漂珠进入1#漂珠收集槽，漂珠中仍含有一定的杂质，通过喂料泵(5)将漂珠输送至旋流分离器(6)进行离心分离，旋流分离器进口压力控制在1.2～1.5bar，以保证旋流分离器内流速及分离效果，经旋流分离器处理后，漂珠通过顶部溢流至砂水分离器(7)，砂水分离器中漂珠经螺旋提升机输送至2#漂珠收集槽(8)，底部液相回流用于前端气浮粗选池稀释调质；

其中，上述漂珠占进料粉煤灰总质量的15～25％，底部液相占进料粉煤灰总质量的75～85％。

其中，所述的轻物料为漂珠和炭粒的混合物，经一级气浮粗选后，回收轻物料中漂珠占85～90％，炭粒占10～15％；经旋流分离器精选后，漂珠占比96％～99％，炭粒占比1～4％，满足漂珠产品品质要求。

步骤(2)中所述的杂质主要为炭粒，进料压力控制在1.2～1.5bar，以保证旋流分离器内流速及分离效果，若高于1.5bar，流速过快，离心力过大，产品杂质较少但产品产率较低，若低于1.2bar，流速较慢，离心力较低，产品产量增加但出料杂质较多。

(3)热风干燥：经两级分选后的漂珠进入2#漂珠收集槽，然后通过滤水器(9)过滤掉水分，随后通过密闭带式热风干燥机(10)，温度控制在150～180℃，停留0.5～1h，将漂珠含水率降至30％以下，装袋外输利用。