浅淡湿排粉煤灰的烘干处理问题.doc

浅淡湿排粉煤灰的烘干处理问题
1前言
近几年来随着我国经济发展速度的加快，人们对提高能源利用率，改善生存环境提出了更高的要求。从抓污染源的单项治理，扩大到防治结合，综合利用。同时也能给相关产业带来经济效益和社会效益。高湿含量轻质废渣的利用吸引着许多水泥及化工企业，但由于其物料水分大质量轻等特殊性，处理利用十分困难。
2常见高湿含量轻质废渣种类及特性
2.1粉煤灰与煤渣
粉煤灰是煤燃烧所产生的烟气中的细灰(一般是指燃煤电厂从烟道气体中收集的细灰)。粉煤灰大部分是球状，表面光滑的细小颗粒，比重1.8~2.4，容重：50~880kg/m3,4900孔筛余量：30~50%，标稠水量：24~70%，比表面积为2000～4000cm2/g。一般粉煤灰的化学成分为：SiO240%～60%、Al2O315%～40%、Fe2O34%～20%、CaO2%～10%、MgO0.5～4%、SO20.1～2%。粉煤灰中主要物料是玻璃体，占50～80%；所含晶体矿物主要有：莫来石、α-石英、方解石、钙长石、硅酸钙、赤铁矿和磁铁矿等。此外还有少量未燃炭。粉煤灰在我国每年排出量很大(一般燃用1吨煤约产生250～300公斤粉煤灰)如不处理，则会造成大气粉尘污染，排入河湖等水体也会造成成水污染。
煤渣是从工业和民用锅炉及其他设备燃煤所排出的废渣(主要以燃煤火力发电厂、化肥厂造气炉及北方地区民用锅炉等)煤渣的化学成分为SiO240%～50%、Al2O330%～35%、Fe2O34%～20%、CaO1%～5%。其矿物组成主要有：钙长石、石英、莫来石、磁铁矿和黄铁矿、大量含硅玻璃体(Al2O3·2SiO2)、和活性SiO2、活性Al2O3以及少量的未燃煤等。目前该类废渣在我国分布很广利用量远没有排出量大，弃置堆积时还可放出含硫气体污染大气及危害环境。
2.2电石渣与赤泥
电石渣是由维尼伦厂和化工厂排出的废渣，其化学成分为氢氧化镁、碳酸钙、硫酸钡和泥沙。电石渣的物理性质：颗粒直径0.02～0.15mm，相对密度2.4～2.6，容重0.6～1.0。生产中排出量很大并且一般为湿排(水容后成泥浆状，排入沉淀池中)含水量为40%～80%左右。该类废渣较难储存、运输，对环境污染十分严重。
赤泥是从铝土矿中提炼氧化铝后排出的工业固体废物。赤泥的化学成分为：SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3、MgO、Na2O、K2O、TiO2赤泥的物理性质是：颗粒直径0.088～0.25mm，相对密度2.7～2.9，容重0.8～1.0，赤泥每年排出量很大(生产1吨氧化铝要排出0.6～2.0吨赤泥)，湿排时污染土地、水源、干燥后随风飘扬又污染大气。
3高湿含量轻质废渣烘干处理的难点
此类物料如进行综合治理时多数需要进行烘干处理后，才能输送、储存及合理利用。但由于它们多采用湿排方式出现，一般排出时含量在30%～80%，这对干法利用时的烘干处理难度非常大，其主要难点如下：
3.1输送及喂料困难
由于物料水分过大(物料基本呈“泥浆”或“牙膏”状态)不易送入烘干机内，输送过程中无法储存及计量喂料，而落入烘干机后极易出现堆料和粘堵现象，造成流动速度慢，产量无法提高。
3.2蒸发速率低、热耗高
由于物料30～80%的所含水分需在烘干机内蒸发产生水蒸气，才能使物料在干燥过程中逐步蒸发水分达到3%～5%的要求。这样的干燥过程类似于湿法回转窑的生产工艺要求。物料烘干时需克服原有蒸发速率低、料温下降快及物料周围环境湿含量过大的缺点。因此需持续供给其高温干燥热烟气，用于保持物料具有较高的蒸发水分的“动力”，故热耗很高。如图1的曲线指出物料水分与热耗之间的比率关系。
3.3收尘设备粘堵及收尘困难
由于物料中30%～80%的水分需由烘干机内蒸发产生水蒸气后再经收尘器、风机排入大气中。因此其收尘器必须满足“先收水”“后收尘”的原则，这无疑是对收尘器形式及相关材料的一种挑战，其中对于轻质材料90%以上的烘干产品需从收尘器产生，因此是对收尘设备及工艺参数提出了更高的要求。
3.4供热温度及系统风速高
由于物料的物化特点，需要供热系统提供持续高温烟气(900～1100℃)，为使蒸发后的高湿含量气体迅速被干燥烟气更换并使烘干后物料及时排出，需适当增加热风温度和系统风速。
4主要采取的技术措施
4.1预先分离，降低含水量
此类轻质物料由于具有细度高，遇水极易“稀释”等特性，因此应先采用贮储的方法，自然沉淀部分水分。也可采用机械脱水方法。此种高湿含量的物料在烘干以前，可采用滚筒式离心脱水的方法去除大部分水分(一般可降低到15%～40%)，这样便于物料储存及输送、喂料。也可采取“压滤”的方法进行预先的水分处理（目前国内工业生产中采用此方法较多）。
4.2安装强化蒸发装置
此方法是将链条装置安装在烘干机的进料端(链条装置如图2所示)。链条