利用分选机从粉煤灰中分选空心微珠和I级粉煤灰工艺

    粉煤灰及其它工业废渣作为火力发电厂等的工业废弃物，随着电力工业的发展其排放量逐年增多。为适应国家的环保政策，粉煤灰综合处理及利用成为一亟待解决的问题。粉煤灰中一般含50％一80％的空心玻璃微珠，其细度为0．3一200µm，其中小于5µm的占粉煤灰总量的20％。从粉煤灰中经分选出的空心微珠按其相对密度可分为沉珠和漂珠两种，相对密度大于1的称为沉珠：相对密度小于1的称为漂珠。沉珠与漂珠相比具有壁厚、容重大、强度高、耐磨性较好等特点。粉煤灰空心微珠的主要化学成分是由硅、铝和铁的氧化物，以及少量的钙、镁、钾、纳等氧化物所组成。从成分上分析，原珠的二氧化硅(Si02)及三氧化二铝(Al2O3)的含量均比沉珠高；而漂珠的三氧化二铁(Fe2O3)、氧化钙(CaO)及二氧化钛(TiO2)均比沉珠的含量低。 粉煤灰空心玻璃微珠具有颗粒细小、质轻、空心、隔热、隔音、耐高温．耐低温、耐磨、强度高及电绝缘好等优异的特性。由于这些特性，使得空心玻璃微珠成为一种多功能的材料．

    目前国内外从粉煤灰中分选空心玻璃微珠，大致可以分为两种方法。一是采用干法机械分选空心微珠；二是采用湿法分选空心玻璃微珠。本工艺就利用ZG高效涡流分级机从粉煤灰中分选出空心微珠和I级精细粉煤灰。

一．分选设备技术特点

     高效涡流分选机盐城紫光公司吸收引进代表当今分级领域*先进的日本小野田O-Sepa选粉机和丹麦史密斯公司Sepax分级机的技术基础上，经消化吸收、自主创新开发成功的一种新型高效分选设备。其分级效率达到90%以上，料气比达到2.0～2.5Kg/m3干空气，与现行涡轮分级机相比具有以下突出的优点：

1、通过*优化的风速，充许更多的物料直接进入分级机，因此更适应大规模生产的需要，且其分极性能十分稳定。物料通过流化床-悬浮分散-异形导向叶片，物料得到充分分散，回磨粗粉料中的细粉残留量极少，即其特劳姆曲线陡峭，选粉效率可达90%。

 2、分级原理先进。结合多种选粉原理，采用航空空气动力学分析方法对整个 流 场进行了优化设计，使得设备阻力显著减小著选粉效率更高。节能降耗非常明显。选粉机转子内装有获得国家专利的涡流整流器，转子内的气流相对转子只上升不旋转，利用气流进转子后内因动量矩减小对转子的推动力，节省驱动功率和减少磨损。物料经过两次选粉区选粉，分级精度更高、更精确。

3．特殊的气流密封，分级流场气流速度稳定，物料分布均匀，旁路值大于或等于50%，保证了成品粒度20～150um之间任意可调。成品中不含粗颗粒，使*有利于煤灰质量提高，因此有助于提高水泥强度等级，或在保持水泥强度等级不变的情况下增加煤灰的掺入量而降低成本。                                                                    

4、设计的直笼转子是一个由多层水平隔板与竖直异形分级叶片组成的笼形转子，水平隔板使分级区域的气流形成稳定的水平涡流，异形分级叶片使得从笼子表面进入笼子内部的分级气流在任何一点都保持相同的流速，其相对速度差＜5%，因此分级区域的流场均匀而稳定，因而分级精度很高。

 5、在笼形转子与外部壳体之间的中间部位均匀布置了若干块带“凹”字形槽的导向叶片，含尘气体须从导向叶片之间的约15mm左右的若干条缝隙沿切向进入由导向叶片与笼形转子组成的环形分级空间，由于导向叶片的存在彻底消除边壁效应，粗灰中细灰的含量大大降低，分级效率大幅度提高。 

6、落入粗灰斗中的粗灰受下部上升气流的冲洗，粗灰中的细灰再次被带入到分级区进行分级。

 7、由于流场均匀稳定，气流旋转速度较高，所产生的离心力和气流向心吸力都很强，因而分级精度很高，并且料气比可达到2.0～2.5，较涡轮分级机的料气比（0.7～1.0）要高出2～3倍，分级的用风量仅是涡轮式分级机的一半，因而系统能耗大大降低，处理能力达60T/H的分级系统能耗仅120KW，处理能力达40T/H的分级系统能耗仅100KW。

8．选粉机主轴采用变频调速，细度调节方便，灵敏可靠，调节范围宽，5-80um可任意调节。

二．分选原理

    本工艺采用分选机根据粉煤灰中的颗粒比重的不同,利用空气涡旋气流分离和离心重力分离的方法，通过布袋除尘器收集超细空心玻璃微珠，并且可以需要分级选出空心玻璃微珠的多种粒径和I级精细粉煤灰II级粉煤灰。

分选原理入下：

    在工作状态下，高速电机通过传动装置带动立式传动轴转动，粉煤灰通过设在一级分选机室下部的进料口进入选粉室内，再通过分料锥的抛散物料下，向四周均匀撒出，分散的物料在通过二次进风口进入选粉室的高速气流作用下，物料中的粗重颗粒受到惯性离心力的作用被甩向选粉室的内壁面。根据等降原理，较重的粗颗粒，蜂窝状玻璃体，石英、莫来石，实心珠，铁珠和大颗粒炭粒大部分都分别碰撞后失去动能沿壁面滑下，落到粗粉收锥中，其余的颗粒被旋转上升的气流卷起，经过大风叶的作用区时，在大风叶的撞击下，又有一部分粗粉颗粒被抛到选粉室的内壁面，碰撞后失去动能沿壁面滑下，落到粗粉收集锥中。中粗粉和大部分细小的空心玻璃微珠，超细微珠等随气流进入通过大风叶后，在上升气流的作用下，继续上升穿过立式导向叶片进入二级分级区。含尘气流在旋转的笼型转子形成的强烈而稳定的平面涡流作用下，使粗粉在离心力的作用下被抛向立式导向叶片后失去动能，落到粗粉收集锥中，通过粗粉管排出。符合要求的细粉穿过笼型转子进入其内部，随负压风通过管道道地地进入二级分级机进行二次分选，在二级分级机转子高速旋转分离作用下，物料又再次进行粗细分离，分离出的粗粉就是一级粉煤灰，超细微粉穿过高速旋转的转子间隙随气流排出，由布袋除尘器将超细微粉收集下来。这时分离出的超细微粉富集了含量很高玻璃微珠，再通过水进行灰珠浮选分离，分离出来的就是空心玻璃微珠。

三．分选工艺 

 四．微珠作用

      粉煤灰空心玻璃微珠具有颗粒细小、质轻、空心、隔热、隔音、耐高温．耐低温、耐磨、强度高及电绝缘好等优异的特性。由于这些特性，使得空心玻璃微珠成为一种多功能的材料．在下列几方面将得到越来越广泛的应用。
  (1)可作为轻质、高强、耐火、防火、隔热保温等建筑材料的原材料
  (2)是理想的塑料填料，可以提高塑料的耐高温性能；
  (3)可作为石油精炼过程中的一种裂化催化剂；
  (4)可与一些树脂配制成耐高压的海底仪器和潜艇外壳；
  (5)能做电瓷及其他电气绝缘材料的原材料；
  (6)可用于航天飞行器的复合表面材料；
  (7)可作为高级喷涂材料和防火涂料的填充材料；
  (8)可用于制汽车刹车片、*摩擦片及石油钻机刹车块等制品；
  (9)可用作聚乙烯人造革的填充剂；
 (10)可用作人造大理石的填充料。