[发明专利]一种炉渣灰活性激发剂及其激发炉渣灰活性的方法

说明书

本发明属于工业固废处理技术领域，尤其公开了一种炉渣灰活性激发剂及其激发炉渣灰活性的方法。该炉渣灰活性激发剂包括按一定质量配比混合均匀的起吸收及提高活性作用的沸石粉，促进二次燃烧的高锰酸盐、异丁醇、铁基促燃助剂、稀土促燃助剂组分，吸收硫化物的碱金属碳酸盐和氧化镁组分，除硫及提高活性的催化组分碳酸锰多种组分。向刚从锅炉中取出的高温炉渣中投入本发明提供的该炉渣灰活性激发剂，通过各组分的协同作用，可以利用渣温有效实现了高温炉渣活性的激发，提高炉渣灰中活性物质的含量，充分激发了高温炉渣的活性。

技术领域

本发明属于工业固废处理技术领域，具体来讲，涉及一种炉渣灰活性激发剂及其激发炉渣灰活性的方法。

背景技术

炉渣灰主要是指火力发电厂、工业和民用锅炉及其他设备燃煤排出的废渣。我国作为以煤炭为主要能源的国家，煤炭资源消耗占据着主要地位。燃煤产生大量的废渣，包括粉煤灰和炉渣等，目前我国粉煤灰已经得到了较好的应用，尤其是Ⅰ级粉煤灰在某些地区更是供不应求。然而作为燃煤产生的产量巨大的炉渣并未得到很好地利用，除了少部分被用于制砖和铺路外，大量被弃置堆积，不仅占用土地，还释放出含硫气体污染大气，危害环境，甚至会自燃起火。

炉渣的化学成分为SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO及少量镁、硫、碳等，其矿物组成主要包括钙长石、石英、莫来石、磁铁矿和黄铁矿、大量的含硅玻璃体(Al₂O₃·2SiO₂)和活性SiO₂、活性Al₂O₃以及少量的未燃煤等。因此，从炉渣的组分看，炉渣具有潜在的火山灰活性。虽然已有某些水泥厂将炉渣作为混合材使用，但是掺量较低，仅有5％左右，无法形成大量消化。目前，我国在研究利用火力发电厂的液态渣方面取得了一定进展，其主要是通过采用增钙技术，使液态渣中的氧化钙含量增加，从而大大提高炉渣的水硬胶凝活性，使其成分和性质接近酸性高炉水渣，成为水泥和墙体材料的优质原料。

目前提高炉渣灰活性的方法主要有物理激活、热激发和化学激活等手段。物理激活主要是通过超细粉磨炉渣灰，使其颗粒变得很小，提高活性；但细度的增加，意味着能耗的增加，而且细度降低后，其吸水量会增大，影响其性能，从而限制了炉渣灰的磨细程度，使大部分炉渣灰反应程度降低或者并没有参与反应，主要起物理填充作用，其活性并没有得到很好的开发。化学激发主要是通过碱及碱金属、硫酸盐激发破坏Si-O的网络结构，而Si-O结构相对比较稳定，同时激发剂种类以及掺量的影响与所存在溶液的pH值相关，相应单纯的化学激发过程比较慢，为了促进激活效果，一般要与热激发或者物理激发相结合。

目前的活性激发剂多为化学激发剂，其主要是通过加入水玻璃、氢氧化物、硫酸盐等物质或者按一定比例配制形成混合激发剂来激发炉渣灰的活性；而这些激发剂激发效果的好坏受限于炉渣灰本身火山灰活性的高低，因此一直以来其激发效果有限。

除此之外，还有通过增钙液态渣的工艺来提高炉渣灰活性。增钙工艺有两种：一种是将石灰石掺入煤中，磨成粉后一起燃烧；另一种是将石灰石破碎成碎屑，随锅炉二次风，喷入液态渣中，利用渣温熔入，不参加燃烧过程。钙增加后可吸收煤中的硫，生成硫化钙，成为渣中的活性组分，并且可以减少排入大气的二氧化硫；但这种工艺需改用立式旋风炉，并要求使用优质煤，不适合大面积推广。

发明内容

为了克服现有炉渣灰活性低导致无法大掺量使用的问题，本发明旨在利用现有炉渣灰产生的条件，提供一种炉渣灰活性激发剂，及其针对刚从锅炉取出的未降温的炉渣灰进行活性激发的方法，以制备获得活性炉渣灰。

为了达到上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种炉渣灰活性激发剂，其包括下述按质量份数混合均匀的各组分：