[发明专利]一种控制粉煤灰基充填膏体氨释放的制备方法与装置

权利要求书

1.一种控制粉煤灰基充填膏体氨释放的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步：单独将充填膏体配料中的粉煤灰通过水力剪切搅拌制备成含固率为10～20％的浆液；其中，搅拌转速300～500rad/min；

第二步：将制备好的浆液送入吹脱塔自上而下与空气进行逆流接触，使溶于浆液中的氨转移至气相；

第三步：将经过氨吹脱的浆液浓缩，浓缩结束后浆液的含固率由10～20％提升至45～65％；

第四步：将浓缩后的浆液与充填膏体配料中的其余成分进行复配，形成最终的粉煤灰基充填膏体，所述充填膏体配料为骨料、粉煤灰和水泥。

2.根据权利要求1所述控制粉煤灰基充填膏体氨释放的制备方法，其特征在于，所述水力剪切搅拌是通过推流搅拌器在浆液配制用水中形成高速环流，叶轮直径为搅拌桶径的1/3～1/2，然后向下送出至吹脱塔，塔内浆液过流通量为2～3m³/26min·m²，气水比为10～20:1。

3.根据权利要求1所述控制粉煤灰基充填膏体氨释放的制备方法，其特征在于，所述浓缩过程固体通量为100～200kg/min·m²，上清液回流至浆液配制单元重新利用。

4.根据权利要求3所述控制粉煤灰基充填膏体氨释放的制备方法，其特征在于，所述上清液的回流量按照下式计算：

M_回流量＝M_{脱氨浆液总量}×(R_高含固－R_低含固)

式中：M_回流量为上清液回流水量，M_{脱氨浆液总量}为脱氨后浆液的总质量，R_高含固为脱氨浆液高含固率，R_低含固为脱氨浆液低含固率。

5.根据权利要求1所述控制粉煤灰基充填膏体氨释放的制备方法，其特征在于，以质量计，骨料、粉煤灰和水泥质量之比为2～3:6～7:0.5～1，所得粉煤灰基充填膏体的含固率为76％～85％。

6.一种实现权利要求1至5任一权利要求所述控制粉煤灰基充填膏体氨释放的制备方法的装置，其特征在于，包括：

浆液搅拌桶(Ⅰ)，将粉煤灰通过水力剪切搅拌制备成含固率为10～20％的浆液；

浆液氨吹脱塔(Ⅱ)，其顶部设置有浆液分布器(15)，底部设置有浆液循环池(7)，浆液分布器(15)与浆液搅拌桶(Ⅰ)连接，将浆液向下送出，与空气进行逆流接触，使溶于浆液中的氨转移至气相，经过氨吹脱的浆液进入浆液循环池(7)；

浓缩池(Ⅲ)，连接所述浆液循环池(7)，将经过氨吹脱的浆液浓缩；

膏体搅拌桶(Ⅳ)，连接所述浓缩池(Ⅲ)，将浓缩后的浆液与充填膏体配料中的其余成分进行复配，形成最终的粉煤灰基充填膏体。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述浆液搅拌桶(Ⅰ)的浆料出口(4)通过带低浓度浆液输送泵(5)的管路连接浆液分布器(15)，所述浆液氨吹脱塔(Ⅱ)内自上而下依次设置上层分散网(14)、中层再分布装置(13)及下层分散网(12)，所述浆液循环池(7)下部出口连接三通(16)的入口，三通(16)的一路出口通过带循环泵(18)的管路连接至浆液分布器(15)，另一路出口通过带阀门二(17)的管路连接至浓缩池(Ⅲ)，浓缩池(Ⅲ)的底部出料口(22)通过带浓缩浆液输送泵(23)的管路连接至膏体搅拌桶(Ⅳ)。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述中层再分布装置(13)底部为均匀开孔的平板，侧面为倾斜面，其侧面的顶部边沿安装在浆液氨吹脱塔(Ⅱ)的内壁上，布置在塔体中间部位，所述上层分散网(14)与下层分散网(12)结构相同，为开若干有大小一致圆孔的平板，所述圆孔均匀排列成同心圆环，实现均匀布气功能。