炉渣处理

炉渣处理（精选9篇）

炉渣处理 篇1

1 炉渣处理必要性

为缓解城市生活垃圾产量持续增长和日益紧张的填埋场容量之间的矛盾, 全国各地都在积极建造垃圾焚烧厂。焚烧可使垃圾减量约90% , 但垃圾焚烧会产生占焚烧垃圾总质量30%左右的底灰[1]。国家规定, 焚烧产生的炉渣与除尘设备收集的飞灰应分别收集、贮存和运输, 炉渣按一般废物处理, 飞灰按危险废弃物处理[2]。

为促进生活垃圾焚烧炉渣循环利用技术在我国的推广, 实现资源节约与综合利用工作, 我国已将《生活垃圾焚烧炉渣利用技术要求》列入2007年度国家标准计划, 《生活垃圾焚烧炉渣集料》的技术标准也于2010年9月发布。

就目前而言, 国内的生活垃圾焚烧发电厂产生的为数较多的炉渣还没有普遍利用起来, 管理较为规范的企业还能将炉渣送往填埋场填埋处置, 但受运营成本和填埋库容的影响, 绝大部分焚烧炉渣都被随意堆放, 也有个别私下外运用作绿化或农用的现象发生。虽然无论从产生量、稳定性还是对周围生态环境的污染程度而言, 相对于其它固体废弃物, 如污泥、建筑垃圾和餐厨垃圾, 焚烧炉渣对环境影响要小得多。但如果长期无序堆放、雨水冲刷, 势必造成有碍景观、占用土地、堵塞管道的不利影响, 如果通过无序手段流入食物种植领域, 这些都是和垃圾处理无害化、资源化的初衷相去甚远, 而且就炉渣而言, 其本身潜在的剩余价值也没有得到充分的利用。

2 湿法炉渣处理工艺介绍

国内较为常用的炉渣湿法预处理工艺基本相似, 即炉渣经过分拣、去除大铁块、筛分、湿法破碎、去除细铁、去除有色金属等流程, 实现金属的提取及炉渣的净化。较之于干法, 湿法处理的优点是摇床与跳汰机的使用能够最大化的提取炉渣中的金属成分 (提取率达到90%以上) 。

2.1 典型工艺一

2.1.1 工艺流程

工艺流程详见图1。

2.1.2 工艺说明

对上述国内垃圾焚烧发电厂普遍采用的炉渣湿法处理工艺, 主要描述如下。

(1) 炉渣入料:把炉渣从发电厂运到炉渣处理场地, 并装入投料斗;

(2) 分拣:炉渣经初步分拣、将混杂其中的极少量较大轻质杂物清除出来, 未燃尽可燃物返回垃圾焚烧厂继续焚烧, 固体废弃物不可燃尽杂质运到垃圾填埋厂填埋;

(3) 一次除铁:通过前装机上料至振动给料机, 在振动给料机的输送过程中, 混杂在炉渣中的较大粒度杂质会分离, 清除大粒度杂质的炉渣进入磁力滚筒;

(4) 湿法破碎:初步清除出金属后再进入湿式打砂机, 同时冲洗水也从打砂机的上方流入, 打砂机将炉渣中100mm以下的烧结渣块、石块或混凝土块等坚硬的物质充分细碎。目前, 打砂机的出料粒度可以根据后续要求调整到10~0.8mm之间;

(5) 二次除铁:输送带上安装吸铁机吸取粗废铁, 破碎后用金属回收设备把重金属和铁粉进行回收;

(6) 有色金属去除:经打砂机粉碎后的炉渣直接进入锯齿波跳汰机, 渣粉中的重介质颗粒物质, 如金属及其它重物质得到充分沉降, 随着下降水流流入跳汰机底部, 再通过管路收集;清除出重介质杂物的浆状炉渣原料排至摇床, 经过摇床的高效、自动筛选, 可以再次将残留在炉渣中的金属类重介质分离, 而经过摇床分层的较轻的物质, 基本上已经去除了所有金属物质。经上述多级联合分选, 混杂在炉渣中的各类轻重介质绝大部分都被清除出来;

(7) 筛分与出料:沥干水分后的炉渣通过前装机上料, 进入高效双层振动筛, 筛孔尺寸根据终端产品的需要设置。

2.2 典型工艺二

2.2.1 工艺路线

工艺路线详见图2。

2.2.2 工艺说明

(1) 筛选及一级破碎:经焚烧产生的炉渣, 组成成分混杂, 为了先清理大块的为完全燃烧的垃圾, 需要对炉渣进行一次筛选及一级破碎。具体操作:炉渣通过传送带输送进筛选滚筒进料口。直径小于100 mm的炉渣颗粒透过滚筒侧面网孔流出, 进入下一道工序;而体积较大的渣块、石块、混凝土块及大粒的金属则通过滚筒的大口端流出, 通过传送带送入到打砂机进行一级破碎后, 由传送带输送回待处理炉渣区;未完全燃烧的垃圾被人工检出, 集中后送回垃圾焚烧炉重新焚烧。

(2) 一级磁选:分选出炉渣中的磁性金属。具体操作:经过旋转的滚筒后, 直径小于100 mm的炉渣颗粒由料口底部流出, 均匀分布在传送带上。传送带上方设置悬挂式磁力除铁器, 可使炉渣中的铁被磁选出来离。

(3) 二级破碎:将炉渣粉碎成规定的颗粒大小以便用于制砖或水泥。具体操作:经过一级磁选后的炉渣, 通过传送带送入打砂机, 同时打砂机进料口有冲洗水连续注入。炉渣在湿式打砂机内进行粉碎, 粉碎后的渣粒随冲洗水流出打砂机。打砂机能将炉渣中100 mm以下的渣块、石块及混凝土块等坚硬的物质充分打碎, 并根据后续应用的要求, 将炉渣粉碎成规定的颗粒大小。

(4) 二级磁选:分选出炉渣中的磁选金属。具体操作:湿式打砂机出口设置滚筒式磁力除铁器, 由湿式打砂机出口流出的炉渣及冲洗水混合物, 流经滚筒式磁力除铁机, 使含磁性金属被二级磁选出来。

(5) 浮力重选其他金属:从炉渣中提取有色金属。具体操作:经二级磁选后的炉渣及冲洗水混合物, 流入锯齿泼跳汰机。锯齿波跳汰机上升水流快于下降水流, 使炉渣中的重颗粒物质得到充分沉降, 而比重较轻的物质则分布在跳汰机床层的上部。沉降于跳汰机床层底部较重的金属混杂物还将被分类处理。

(6) 非金属尾砂沉淀:过滤成品炉渣中的工艺水。具体操作:已去除所有金属物质后的炉渣砂粒, 随着水流经过跳汰机出料口流入渣池。渣池设有隔栏排水口, 工艺水经过过滤后流入废水处理系统。

3 污染物排放

炉渣湿法处理工艺主要存在以下问题函待解决。

3.1 污水污染

炉渣预处理的工艺过程耗水主要发生在打砂机和跳汰机的工艺用水, 这部分污水一旦排放到环境中, 必将造成二次污染。目前采用的措施是在炉渣预处理区设炉渣沥干水收集沟、沉淀池和储水池等一系列工艺水回收设施, 以对场区可回收的水进行回收利用。

3.2 沉淀污泥污染

炉渣中重介质金属及氯盐容易在循环池中沉淀到污泥中, 该类污泥如果直接填埋, 容易造成二次污染。国内目前的处置手段是将污泥用高压板框压滤机将含水率降到60%以下后按一定比例掺入炉渣中制砖。

4 湿法和干法的比较

目前来看, 除了湿法工艺, 还有干法工艺, 干法工艺在国内应用较少, 主要是由于国内外生活垃圾焚烧炉渣成分的差异较大, 尤其是国内炉渣金属含量 (3%) 远低于国外的炉渣 (15%) , 而国外干法预处理虽能较大程度的提炼出炉渣中的金属成本, 但超过10级的磁选及若干级涡电流分选使得设备投资与运行成本非常高, 项目无法盈利。图3干法处理工艺的流程图[3]。

5 结论

(1) 从设备投资、运行成本、收入等各方面综合考虑, 目前湿法还是占有相当大的优势, 所以在目前主流市场上湿法占据了主要地位, 干法目前的项目业绩在国内较少。

(2) 从环保排放看, 湿法的污染物主要是污水污染和沉淀污泥污染, 污水可以循环利用, 沉淀污泥可以制砖, 但目前在一些不规范的处理企业中, 还存在着污水、污泥未经处理, 随意排放的问题, 这个现象在未来环保加强执法力度的情况下相信会逐步改善。

摘要：介绍了生活垃圾炉渣的湿法工艺, 并与干法工艺在经济性和环保排放上的作了比较, 结果表明:湿法工艺在目前仍然有着巨大的优势。

关键词：湿法工艺,炉渣处理,经济性,排放

参考文献

[1]李新明, 乐金朝, 马清文.城市生活垃圾焚烧底灰应用于路面基层的研究[J].中外公路, 2009, 29 (6) :261~266.

[2]生活垃圾焚烧污染控制标准 (GB l8485—2001) [s〗].

[3]章骅, 何品晶, 邵立明, 等.生活垃圾焚烧炉渣再生集料利用[C]//全国环境化学学会.首届全国再生混凝土研究应用学术交流会.上海:全国环境化学学会, 2008:151~156.

炉渣处理 篇2

炉渣过滤-水解酸化-SBR工艺处理黄原胶废水

摘要：利用锅炉房产生的炉渣,采用炉渣过滤-水解酸化-SBR工艺处理黄原胶废水.运行结果表明,该工艺处理效果好,BOD5、CODCr、SS的去除率均达90%以上,出水水质可达《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)一级标准.该工艺结构简单,操作简便,占地面积小,运行效果稳定,成本低,具有推广应用价值.作 者：许吉现    张建明    武斌    李曼    张娟  作者单位：河北工程大学城市建设学院,邯郸,056038 期 刊：给水排水  ISTICPKU  Journal：WATER & WASTEWATER ENGINEERING 年，卷(期)：2006, 32(10) 分类号：X7 关键词：黄原胶废水    炉渣过滤    水解酸化    SBR   

利用炉渣生产土壤改良剂 篇3

本产品为小型机器,可将各种易拉罐的盖或底直接同罐身整体分离掉,在分离过程中,可完全有效将铝、铁分离开来。

产品特点

1.本产,锗可以完全进行铝、铁分离。传统分离机无法实现铝铁完全分离,尤其是被压缩后的易拉罐,降低了回收价值。

2.生产效率高。可以一分钟加工300个,比传统设备提升了近l倍。

市场分析

宾馆洒店、旅游景点,每天都产生大量的废易拉罐,但由于传统设备无法将易拉雅中的铝铁材质进行完全分离,大大降低了回收价值。目前市场上销售的易拉罐除可口可乐为纯铝罐,红牛饮料上下盖部是铝制以外,其他易拉罐都是上铝下铁,即盖是铝质,罐身为铁质。如果可以有效将易拉罐的铝铁进行完全分离,将会大大提升废品利用效率。

如,按传统方法,一吨废的十老吉易拉罐,能制取6O斤铝,而利用本产品可以多制取80斤铝。因此本产品具有较高的投资价值。

生产条件

最低投资额度5万元,其中设备投资l万元(如电焊机、切割机等),流动资金及其他费用4万元。厂房面积约5O平方米,员工l～2人。

效益估算

每台机器的综合成本约600元,建议出厂价1000元/台,每台产品的毛利润率约400元。

投资提示

1.建议中小投资者选择外协加工,降低初始投资额度。

2.建议向台州、文安、郑州等国内知名的大型废品回收基地销售木产品,凼为这些市场的需求量大。

高炉渣处理系统的节能改造 篇4

关键词：粒化轮,冲制箱,冲渣泵,液压系统

一、存在问题

某厂高炉渣处理采用的是粒化处理工艺, 其工艺流程为:熔渣由渣沟流人粒化系统, 与粒化轮接触并被击碎, 被粒化的熔渣冷却后进人脱水器脱水。从脱水器中被滤出的水进人循环水池内被净化后再利用, 脱水后的成品渣经卸料漏斗到皮带机上运往渣场。此系统经过几年的使用, 发现存在如下问题。

1.粒化轮在工作中受高温熔渣和低温的冲渣水交互作用, 造成日常维护量大, 而且备件费用较高。

2.由于熔渣中含铁量多, 冷却水量小或者冷却水中断等原因, 造成粒化轮衬板烧损、裂纹较为严重。

3.高温的冲渣水进入粒化轮轴承箱后, 导致轴承润滑不良, 轴承损坏频繁。

4.因负荷过大导致驱动电机堵转及损坏频繁。

5.冲渣泵频繁漏水。

6.液压系统的油泵不满足工况条件, 液压缸常出现泄漏, 污染环境。

公司为了节能环保、降耗增效, 经论证决定将现有粒化渣处理工艺改造为水冲渣处理工艺, 即取消粒化轮, 在现有渣沟沟头增加冲制箱, 直接用水冲渣, 并且通过循环水池的净化对水系统循环利用。同时对冲渣泵漏水问题进行治理改造。

二、高炉水冲渣处理工艺简介

高炉水冲渣处理工艺流程图如图1所示。

高炉1出来的熔渣经过渣沟2到冲制箱3, 熔渣在冲制箱里被水淬以后, 冲制完成的渣子和水经冲渣沟、液动闸板阀13流到渣水池7。气力提升泵10提取的渣水混合物落到脱水器4的底部, 渣被脱水器的内筛网提到脱水器顶部后用卸料漏斗5卸到皮带机6上, 由皮带机运出脱水器;水从脱水器外筛网中流到沉淀池8, 沉淀池中溢流出来的水引到循环水池9, 气力提升泵12将沉淀池底的渣子提升到脱水器再进行净化过滤, 由冲渣泵11将循环水输送到冲制箱后开始下一次循环。

1.高炉2.渣沟3.冲制箱4.脱水器5.卸料漏斗6.皮带机7.渣水池8.沉淀池9.循环水池10、12.气力提升泵11.冲渣泵13.液动闸板阀

三、渣处理本体的节能改造

1.冲制箱。冲制箱采用箱体式结构内部分隔成上下两个空间。上下水箱分别设有进水口确保出水口压力。上层水主要将垂直落下的熔渣水淬, 并冲向冲渣沟, 下层水将未及时处理的熔渣再进行水淬, 它同时能在渣沟衬板表面形成一层水质保护膜防止熔渣直接落下对衬板的损坏。

2.脱水器。气力提升泵提取的渣水混合物落到脱水器的底部, 脱水器外筛网网眼为100mm×1.5mm的狭长缝隙, 水从外筛网中流到沉淀池, 渣被脱水器的内筛网提到脱水器顶部后卸到皮带机上, 由皮带机运出脱水器。由于气力提升泵, 提取的渣水混合物中含渣量高、水少大大降低了脱水器的过滤负荷, 此外气力提升泵提取的渣水混合物的流量基本处于一个恒定的状态, 不存在因为水流过大冲坏脱水器筛网的危险, 从而提高了脱水器的使用寿命。

3.渣水池。冲制完成的渣和水导流到渣水池的底部, 避免高温渣水直接进入脱水器生成大量蒸汽对空气造成污染。当脱水器发生故障时不会影响的熔渣的冲制 (渣水池能够容下两炉的炉渣) 这样就不会产生干渣 (干渣中含有大量的有害气体和粉尘会对空气造成严重的污染) 。

4.沉淀池。从渣水池溢流过来的水引到沉淀池底部, 同时脱水器回水管道也引到沉淀池底部, 这样能使水中的渣子能够充分的沉淀, 在利用气力提升泵提到脱水器进行处理, 保证溢流到循环池里面的水能二次利用。

5.循环池。循环池装有循环水泵, 将净化过的水运输到冲制箱开始下一次循环。3个水池之间自循环系统提高了水的利用率, 有力的保护水资源。循环池:将沉淀池中溢流出来的水引到循环水池。此时的水已经得到充分的净化, 可以作为下一次循环用水。净化的水也不会对循环水泵、管道、及其阀门等设备造成损坏, 从而降低了设备及维修的费用。

6.循环水净化系统。在沉淀池上安装气力提升泵。由于水流速的变化渣子沉降到池子底部, 气力提升泵12将池底的渣子提升到脱水器再进行过滤, 使之成为一个完整的渣水闭路循环系统, 这是个循环过程使水中含渣量越来越少, 达到净化的目的。

四、冲渣泵的节能改造

原泵的轴密封为盘根结构, 易失效漏水, 为此将原来的盘根密封改造成机械式密封, 性能稳定, 泄漏量少, 摩擦功耗低, 使用周期长, 可以满足在恶劣工况下工作的要求。改造后杜绝了泄漏, 提高了水泵的工作效率, 节约了大量水资源, 同时也极大地改善了工作环境。

五、液压系统的节能改造

1.液压泵的节能改造。渣处理液压站原设计使用的是齿轮泵, 经常出现因齿轮磨损严重而导致的压力低、流量小等故障, 维修费时费力。针对此情况, 将齿轮泵改成外置式柱塞泵, 可满足生产需要, 而且维修方便。通过近一段时间的使用, 效果非常好。

2.液压缸的节能改造。造成液压缸能量损耗的因素主要是泄漏和摩擦。在液压缸的活塞杆处增设密封防尘罩, 降低粉尘和水气通过活塞杆密封间隙混入液压系统的几率, 从而减少液压缸筒和缸杆的摩擦。通过以上措施, 取得较好的密封效果, 降低了油液泄漏, 节省了能源消耗。

3.油箱加油口的改进。系统油液的清洁度间接地对系统的能量损失有着重要的影响, 油液清洁度如果不满足使用要求, 将会对整个系统的元件和管路造成严重的损坏甚至导致整个系统瘫痪。传统的加油方式为开启液压油箱的加油盖。用一临时油泵将油加入液压油箱, 此加油方式很容易造成大量的高炉粉尘进入系统。为此, 对油箱加油口进行了改造 (图2) 。即在液压油箱加油口改造成全封闭结构, 避免污染物进入油箱。

六、改进效果及节能分析

1.该系统自投人运行后, 可靠性和稳定性大大提高, 渣处理系统故障率明显降低, 保证了高炉正常生产。

2.便于维护。

3.进一步改善了工作环境, 提高了成品渣质量。

4.改造后的水泵漏水问题已经得到了很好的解决, 提高了水泵工作效率, 降低了能耗。

5.液压系统故障率明显降低, 极大的降低了漏油现象的发生。

6.原来粒化轮的驱动电机为55k W, 平均每天出13次铁, 每次出铁时间为1h, 由于去掉了粒化转, 所以每年可以节省的电费为11.8万元。粒化轮平均每年更换1次, 1套粒化轮备件费用为11.5万元, 驱动电机、轴承、衬板每年的维护费用约为10万元。这些费用均不再发生。

参考文献

[1]常久柱等.唐钢2560m3高炉图拉法粒化渣生产实践[J].炼铁, 2001, 20 (3) :5.

[2]李在实等.图拉法粒化渣工艺的应用与改进[J].山东冶金, 2004, (06) .

炉渣粒化液压系统常见故障处理 篇5

1. 主泵压力低

当出现主泵压力值低的现象后, 首先检查液压站内, 排除后, 再检查站外现场液压马达的平衡阀。判断处理方法是:先将阀台出口的4个截止阀关闭, 启动一台泵, 看压力表显示压力正常与否, 如果正常则站内没有问题, 转移到站外检查现场平衡阀, 进行调整或更换。

如果站内压力不正常, 则可能是主溢流阀有问题或者背压阀压力调定过低, 需要分别判断。主溢流阀压力有问题 (如阀芯卡渣, 压力设定过低) 造成主泵压力低容易理解, 但背压阀压力调定过低时, 也容易造成主泵压力值低, 原因是回路中如果背压低的话, 马达低压油路中液压油将大量从该背压阀流回油箱, 造成主泵吸油不足, 从而使系统压力过低。处理方法:适当调高背压阀的压力, 但不能高过补油溢流阀压力, 否则会造成系统补不进去油, 一般补油泵溢流阀压力3MPa, 背压阀压力为2.5MPa。

另外, 如果背压阀阀芯卡死后, 也会造成系统不能工作, 这种故障多数表现为分别使用两台泵时, 其中一台能工作, 另一台不能工作。

2. 主泵跳泵

当启动过程中跳泵时, 需要考虑是否是上次INBA使用完后, 停得时间过早, 造成大量水渣进入转鼓, 负载过大, 再次启动时, 造成过载跳泵。或者上次检修完后, 液压站内出口截止阀关闭未打开, 系统压力超过泵的保护压力而跳泵。

3. 转鼓突然停止

可能原因有下渣量太大, 超过转鼓负载能力。还可能是检测系统压力的压力表出现故障, 计算机失去了数据来源, 系统突然停止, 这时应检查相关传感装置。

炉渣三合土桩处理湿陷性黄土地基 篇6

1 炉渣三合土的配比试验

1. 1 炉渣的化学试验分析

准确称取一定量的炉渣进行试验, 因炉渣燃烧的完全程度相差较大, 我们根据炉渣的颜色分为两组进行试验。试验结果见表1。

%

1. 2 炉渣物理性能分析

炉渣的天然密度和最大干密度的测定。

天然密度的测定采用公升筒法, 测得该炉渣的干密度为 ρ =0. 7 g / cm3。

最大干密度测定所用的仪器为10 的公升筒, 振动台。在100 ℃ ± 5 ℃ 的恒温条件下烘24 h后, 重复3 次测定, 取其平均值ρdmax=0.77 g/cm3。

1. 3 炉渣的三合土配比试验

该试验的目的主要是通过对白灰、土、炉渣三种材料的配比试验确定一种最佳配比, 以及该配比试验的最佳含水率、最大干密度以及充盈系数。

试验仪器为击实仪、量筒、天平、台称、标准筛, 试验推土器等。

从技术的可行性和经济性以及炉渣的利用率 ( 环保性) 三方面综合考虑, 决定采用两种配比进行试验, 即: 白灰∶ 土∶ 炉渣为:1∶ 2∶ 4; 1∶ 3∶ 7。

通过对两种配比的最大干密度、最佳含水率、充盈系数, 无侧限抗压强度的测定, 测定结果见表2, 表3。

通过对炉渣三合土的物理性能分析, 从环保性和经济性等方面考虑, 决定选用的配比为: 1∶ 3∶ 7 。

2 现场地基处理试验

MPa

2. 1 处理方案

选用平阳机械厂1 号甲住宅楼地基作为试验地基。据勘察报告反映, 该地基为Ⅲ级非自重 ( 局部Ⅲ级自重) 湿陷性地基。湿陷土层厚度为7. 0 m, 大体分为两层: 第①层厚度为5. 0 m, 承载力为140 k Pa ( 局部120 k Pa) , 第 ② 层厚度为2. 0 m, 承载力为150 k Pa。据以上地质资料结合有关规范确定炉渣三合土试桩, 桩径400 mm, 桩径1 000 mm, 排距860 mm, 呈梅花状布置 ( 见图1) , 有效桩长为6. 5 m, 桩尖落在第④层砂质粉土上。试桩桩数为14 根, 每7 根为一个试验点。

2. 2 试桩现场施工

1) 施工机械设备。柴油打桩锤、桩架、夯实机。

2) 成孔工艺。先进行测量放线和桩孔定点, 然后柴油打桩机就位, 将带有特制桩尖的钢制桩管打入土层中至6. 8 m。不间断地将桩管缓慢拔出即成孔, 成孔顺序采用先外排后内排, 同排桩间隔1 个孔进行, 即所谓隔排跳打法。

3) 填夯施工。填夯施工前, 先做了填夯试验, 以确定每次合理的填料数量和夯击数量。方法为在灰土桩上1 m处分为不同的填料数量和不同的夯击次数, 预埋6 组试块, 待3 d后测其干密度。

由表4 综合分析, 确定用每次填料高度0. 23 m, 夯击次数为12 锤为参数, 对14 根试桩质量进行控制。填夯施工按下述要求进行: a. 夯实机就位后保持平稳, 夯锤对中桩孔, 能自由落入孔底。b. 桩孔内有杂物和积水时, 应清除干净, 填料时先夯实孔底至发出清脆声, 方能继续填料。c. 人工填料指定专人按上述数量均匀填进, 不得盲目乱填, 更不允许用运料车直接倒料入孔。d. 桩孔填夯高度值超过设计标高20 cm ~30 cm, 其上可用填料轻夯至地面。

3 桩基试验

3. 1 探井取样土工试验法

试验结果见表5 ~ 表8。

由表5 ~ 表8 可得: 加固后桩间土①层土与原场地土①层相比干密度提高了14. 2% , 孔隙比降低了24. 3% , 压缩系数降低了56% ; 加固后桩间土 ② 层土与原场地土 ② 层相比干密度提高了14. 8% , 孔隙比降低了27. 9% , 压缩系数降低了41. 7% ; 湿陷性消除非常明显, 桩间土承载力有极大的提高。

加固后承载力标准值评价。

按复合地基公式fsk=[1+m (n-1) ]fk计算。

①层 (0 m~3 m) 地基承载力标准值:

②层 ( 3 m ~ 6. 5 m) 地基承载力标准值:

其中, m为面积置换率, 取0. 146; n为桩土应力比, 取3. 5; fsk为复合地基承载力标准值, k Pa; fk为天然地基承载力, ①层取140 k Pa, ②层取155 k Pa。

3. 2 原位测试法

采用JC-X1 型2 t轻型静力触探仪进行原位测试, 测试结果见表9。

MPa

3. 3 静载试验法

该检测静载试验分为两组, 单桩承载力静载试验和复合地基承载力静载试验各一组。

1) 复合地基承载力静载试验。

试验方法为慢速堆荷法。

试验结果见图2, 表10。

据图2, 表10分析:由于s/b=0.008, b=0.86。

则s=6.88 mm。

所以复合地基承载力实测基本值为沉降量小于6. 88 mm的前8 级荷载, 即为260 k N, 由于承压板的面积为0. 86 m2, 则该复合地基承载力标准值为260 /0. 86 = 302 k Pa。

2) 单桩竖向抗压承载力静载荷试验。

试验方法采用慢速堆荷法。

试验结果见图3, 表11。

据图3, 表11 得出荷载320 k N可以确定为拐点, 拐点的上一级荷载是300 k N, 确定为单桩竖向抗压极限承载力标准值Qum, 则单桩竖向抗压承载力标准值:

其中, f为安全系数。

4 结语

废渣的处理不仅占用土地, 增加费用, 污染道路, 使其变废为宝, 是一项功在当代, 利在千秋的绿色环保工程, 也是当前环境保护工作的一项重大课题。建设部在国家1996 年—2010 年《建筑技术政策》的建筑材料和制品加护政策中也提出“要从治理环境和资源再利用双重意义上充分重视炉渣、粉煤灰等工业废料的再利用。”据这一思想的指导, 我们从以上的论证中得出炉渣三合土桩处理湿陷性黄土, 提高承载力, 消除湿陷性在技术上是可行的。经济上合理, 而且施工也比较简单。决定在社会上推行这一技术, 使其为社会多做一份贡献。

炉渣处理 篇7

关键词：粒化轮,轴承,隔水环,损坏

0 引言

高炉图拉法粒化渣处理工艺作为一种引进的技术, 已经在全国各大钢铁生产企业得到广泛的应用。这种渣处理方式的工艺流程如图1所示。

在这个系统中粒化轮起着关键的作用, 熔渣的破碎、粒化, 粒化渣合理的落点、分布等全靠粒化轮来完成和把握。粒化轮的完好与否, 粒化轮的正常运行直接关系到整套系统的稳定运行。

粒化轮作为粒化渣处理系统的关键设备, 工作中受高温熔渣和低温的冲渣水作用, 承受频繁的急冷急热, 而且熔渣中部分铁水在遇到冲渣水会产生小面积的爆炸, 对粒化轮表面产生较大能量的冲击, 工作环境非常恶劣。由于粒化轮的材质特殊、备件尺寸大等原因, 该备件的价格高达16万元以上。在投产初期, 由于受整套图拉法系统缺陷的影响以及操作、认知水平的制约, 粒化轮的使用寿命平均在一个半月左右, 维修成本高, 生产组织压力大。如何正确的使用和维护, 提高粒化轮的使用寿命, 从而降低维修成本, 减少对生产的影响, 成为一个非常紧迫的问题。

1 粒化轮损坏的原因分析

1.1 粒化轮轴承损坏

粒化轮轴承选用的是3632双列滚子调心轴承, 润滑方式为间断式给油润滑。轴承的寿命在一个月左右 (每天按照使用15小时计算, 使用寿命才450小时;而设计寿命为8 000小时~12 000小时) , 但是在粒化轮的一个使用周期内还得更换一次轴承。对轴承的损坏进行研究发现:

1) 轴承运行一段时间后, 噪声逐渐增大、振动加剧;2) 解体后发现轴承箱内有水、润滑脂和细小的水渣颗粒, 滚动体和滚道上均有压痕;3) 部分轴承的保持架损坏。

根据轴承的损坏形式及解体后的现象, 可以得出结论, 轴承损坏的的主要原因为高温的冲渣水进入轴承箱后, 冲刷掉了间断润滑的轴承润滑脂, 使轴承润滑不良;冲渣水携带的细渣造成轴承滚动体与滚道之间严重擦伤、磨损, 引起滚动接触面破坏。

1.2 粒化轮轮毂与轴间的键损坏

键的损坏主要是由于备件加工、装配的原因造成的。另外, 由于粒化轮的转速一般维持在100r/min~200r/min, 最高速度不超过327r/min, 所以对粒化轮的动平衡性能要求不高;而且粒化轮在生产运行过程中, 出现的烧损、破损等现象也会破坏粒化轮的动平衡性能。这样, 实际运行时粒化轮或多或少的会有些偏心, 离心力在粒化轮轴与孔的配合面上会产生破坏作用, 造成键连接处间隙过大。随着振动的加剧, 间隙会越来越大, 如此形成恶性循环。随后键或者键槽就会在剪切力的作用下遭到破坏, 这就产生了“滚键”现象。

滚键将加剧粒化轮的振动, 必须及时消除, 不然将会波及整套传动系统, 影响系统的安全运行。

以上两种损坏形式, 虽然不会直接造成粒化轮报废, 但是长时间带病运行将对粒化轮的叶片及传动机构造成损坏, 降低粒化轮的使用寿命。

1.3 粒化轮叶片烧损、破裂

粒化轮的叶片破裂、脱落, 将造成粒化轮直接报废。叶片损坏的形式有叶片烧损和破裂脱落两种, 主要原因有以下几方面:

1) 叶片烧损的最常见原因为渣中含铁量多;2) 冲渣水量小或者冲渣水中断, 也会造成叶片烧损;3) 在渣的流量、流速有较大波动时, 特别是渣量变大、流速加快时, 将会造成粒化轮叶片结渣、破裂甚至烧损;4) 粒化轮的剧烈振动, 将会使有裂纹的叶片破裂脱落, 加剧粒化轮的损坏。

2 解决方案

2.1 隔断热水, 保证轴承的润滑

轴承箱进入热循环水, 造成润滑脂被熔化、冲刷流出轴承箱, 破坏了轴承的润滑;进入的水渣则加剧了轴承的磨损, 在滚动体和滚道之间形成较为严重的磨粒磨损。可见, 进水进渣是影响轴承使用寿命的一个关键。

为避免轴承进水进渣, 在粒化轮壳体两侧、轴承座内侧的轴上焊接加装了两个外径300 mm内径160mm的挡水环。使得流向轴承座的渣、水被挡在挡水环和粒化轮壳体之间, 随着轴的转动, 渣、水在离心力的作用下沿着挡水环被甩出。示意图如图2所示。

2.2 将轴和孔的装配公差进行更改

粒化轮本体与轴的装配间隙过大, 是造成经常滚键的一个重要因素。轴孔的装配公差为φ200H7/n6, 属于过渡配合;将公差改为φ200K6/p6, 改为过盈配合。

2.3 对轮毂和轴进行焊接加固

由于轴与粒化轮的装配难度较大, 山东莱钢型钢炼铁厂现有技术条件和工艺设备无法完成轴与轮毂的装配与拆解, 而且粒化轮轴与轮毂都是作为一体来使用的。鉴于这种情况, 我们将轴和轮毂进行了焊接处理。即在轮毂外侧, 轴与孔的结合处进行满焊, 并用采用立筋加固。

2.4 严格工艺操作

在工艺操作上对岗位员工严格要求, 并在工艺上制定了相应的应急处理措施。

3 改进后效果

炉渣处理 篇8

1 气化炉堵渣的原因分析

从我厂德士古气化炉堵渣情况大致可以分为三种情况, 下面就这三种堵渣原因分别进行分析:

1.1 灰渣流动性差, 在渣口处冷却、堆积堵塞气化炉渣口。

1.1.1由于原料供应受成本、地域等因素限制, 我厂采用本省高灰熔点烟煤制浆, 原料煤灰熔点温度分析见表1。从表1可以看出我厂原料煤FT温度均>1400℃, 因此在设计时, 制浆中添加石灰石作为助溶剂从而降低煤浆的灰熔点, 增加灰渣的流动性。在实际的生产过程中, 由于原料煤质灰渣灰熔点波动较大造成石灰石的加入量很难及时进行调整, 致使气化炉灰渣的粘温特性变化较大, 极易形成质地坚硬, 体积较大的块渣堵塞渣口。1.1.2在原始设计时要求气化炉每次计划停车前增加入炉氧量, 使气化炉在高于正常操作温度50℃~100℃的环境下运行30分钟, 用来清除炉壁上的挂渣。经此操作后发现, 有时气化炉炉壁上的灰渣并没有完全清除, 在停车后温度急剧下降导致灰渣在气化炉渣口堆积堵塞渣口。在清渣的过程中大量的灰渣涌入渣口造成气化炉渣口堵塞。1.1.3为了降低生产成本, 同时通过减少石灰石的加入量来减少灰水系统的结垢速度, 我们采用了配煤制浆、掺烧工艺。此工艺的实行带来了一定的好处, 同时也带来了新的问题, 由于没有精确的配煤设备配煤比例不均, 造成原料煤灰熔点波动, 石灰石加入量不好控制, 致使气化炉渣口出现堵塞现象。

1.2 下降管挂渣, 致使气化炉堵渣。

1.2.1在生产操作中激冷水量控制较低, 造成保护下降管的水膜由于灰渣的高温蒸发消失, 熔融状态的灰渣直接与下降管接触并粘结在下降管上, 直至填满下降管堵塞灰渣及气体通道。1.2.2.激冷环的折流挡板损坏, 激冷水出现横喷现象, 下降管水膜分布不均造成下降管挂渣, 堵塞气化炉排渣。

1.3 破渣机上部形成渣架桥, 造成气化炉堵渣。

1.3.1锁斗循环泵循环水量不足, 导致气化炉产生的灰渣不能及时的沉降至锁斗, 致使破渣机上部堵渣。1.3.2在处理粗渣系统故障 (如捞渣机和锁斗阀门故障) 时气化炉和锁斗积渣时间过长或原料煤含灰过高排渣系统不能及时处理, 造成气化炉出现堵渣现象。

2 气化炉堵渣的处理方法

以生产实际为基础, 从以上三种气化炉堵渣的情况分析了造成堵渣的原因。我们分别制定了相应的解决办法:

2.1 增加了原料煤和水煤浆灰熔点的分析次数, 及时调整石灰石的加入量, 保证水煤浆灰熔点的稳定。

2.2 取消了计划停车前的提温除渣工作, 使炉砖得到更好的渣保护, 并增加了炉砖的使用寿命。

2.3 增加了科学的配煤工艺, 使配煤混合更加均匀, 稳定了配煤煤质的灰熔点。

2.4 在保证气化炉出口水汽比正常的前提下, 加大气化炉激冷水量和气化炉黑水排放量。此项方案不仅保证了下降管不挂渣, 增加了下降管的使用寿命, 同时增加了水的流速减缓钙、镁离子在水中的沉降速率, 减少了管道的结垢。

2.5 在每次备炉时, 重点检查激冷环折流挡板, 出现损坏的及时进行修复, 避免出现横喷水造成水膜分布不均和下降管挂渣堵塞渣口, 以及烧坏下降管的现象发生。

2.6 每次备炉时必须清理锁斗循环泵出入口管线, 防止管线结垢。发现锁斗泵循环量减少, 及时清理泵体及叶轮结垢, 保证循环水量充足。

3 气化炉堵渣现象判断

现就我厂生产实际情况在气化炉堵渣时可能出现的现象进行分析。气化炉堵渣可以通过以下几点现象进行判断。

3.1 气化炉渣口压差表 (PDI1214) 的变化, 压差上涨且波动频繁则证明气化炉渣口有可能出现堵塞现象。

3.2 根据合成气出口气体成份分析判断渣口堵塞。表2、3分别是我厂气化炉运行时出口气体成份分析, 表2为气化炉正常生产时的气体成份分析, 表3为气化炉渣口堵塞时的气体成份分析。通过对比我们可以明显看出除CO与CO2的百分含量有较大变化, 其余各气体组份均无明显改变。以此我们还可以通过CO与CO2所占的百分比来进行判断渣口是否堵塞。

3.3 根据气化炉出渣量来判断渣口是否堵塞。在气化炉小时投煤浆量一定的情况下, 出渣量明显减少说明可能出现堵渣现象。

3.4通过锁斗温度判断是否堵渣。气化炉锁斗在生产正产时锁斗温度表现为在一定范围内周期性等幅震荡, 如果出现连续振幅较小的情况, 说明气化炉可能出现堵渣现象。

3.5 系统压力减差判断渣口是否堵塞。当生产系统无较大压力、液位波动时, 通过气化炉与合成气出口压力减差和气化炉与锁斗压力减差来判断, 如果压差升高有可能出现堵塞。

通过以上五种方法可以很好的判断气化炉是否出现堵渣现象, 为及时处理堵渣提供了充分的时间保障。

4 结论

我们以堵渣的轻重程度把气化炉堵渣分为两种类型:轻微堵渣和严重堵渣。在出现轻微堵渣的时候就要及时采取相应的措施, 防止堵渣继续扩大化, 避免出现严重堵渣的发生, 引起的气化炉停车的事故。在出现轻微堵渣的时候, 我们通常采取提高操作温度熔渣的措施, 一定幅度的降低出口合成气中的甲烷含量。熔渣过程一般非常缓慢通常需要几个小时甚至十几个小时, 切忌操之过急, 防止在熔渣的过程中造成气化炉严重堵渣现象的发生;还可以通过直排的方式来处理气化炉的轻微堵渣现象。对于气化炉出现的严重堵渣现象, 目前我们还是采取停车疏通的方法进行处理。

通过以上的措施和方法我厂现已基本杜绝因出现严重堵渣造成的气化炉停车事故, 并能够在轻微堵渣时做到很好的处理, 保证了气化炉长周期、安全、稳定运行。

参考文献

[1]大规模煤气化技术.

黄磷炉渣的用途及应用前景 篇9

1 黄磷生产中的炉渣

目前工业化生产黄磷[3], 都是将磷矿与助熔剂硅石、还原剂焦炭分别加工成一定粒度后按一定比例加入特制的电炉中, 以电能作热能将混合料加热至熔融后发生还原反应, 还原得的单质磷以磷蒸气 (P2) 形式逸出, 其余成分则基本上以熔融渣的形态从炉底排出炉外。排出的炉渣传统工艺是经水淬得粒状细渣, 然后运往渣场堆放或去水泥厂作为生产水泥的原料。这种传统处理工艺[4]的主要缺点是:熔融黄磷渣中所蕴含的大量热能白白浪费;水淬处理工艺会产生大量腐蚀性热蒸汽, 还造成废水的二次污染。也有企业直接排干渣的, 就是让高温的熔融炉渣直接流淌进入干渣场, 待温度降低后再由工人将干渣铲起运走。此法不造成水耗, 也不会造成废水的二次污染与腐蚀性蒸汽的发生, 但是1 300℃左右的高温熔融炉渣在生产车间流淌, 其危险性非常高, 而且其热辐射对生产环境也造成极大的影响, 铲渣工人的烫伤事件也时有发生。因此是一种危险性很高的生产方式, 是不宜推广使用的出渣方式, 同时也不利于渣和渣热的综合利用。

黄磷渣的主要成分[5]是Ca O和Si O2, 其次根据矿的不同, 还有少量的Mg O、P2O5、Al2O3、Fe2O3、F、Na2O、K2O等。其中Si O2和Ca O总量一般在85%以上, 且Ca O的含量大于Si O2。磷渣中Al2O3含量大多小于5%, P2O5含量一般小于3.5%, 但很难小于1%。黄磷渣的矿物组成与磷渣的产出状态密切相关。块状磷渣的主要矿物组成为环硅灰石、枪晶石、硅酸钙, 副矿物有磷灰石、金红石等。粒状电炉磷渣以玻璃态为主, 玻璃体含量达85%~90%, 潜在矿物相为硅灰石和枪晶石, 此外还有部分结晶相, 如石英、假硅灰石、方解石及氟化钙等。

2 黄磷炉渣的用途

2.1 磷渣水泥生产中的应用

黄磷渣在水泥工业中的应用主要包括以下几个方面:作水泥原料、磷渣水泥掺合料、制低熟料磷渣水泥和无熟料水泥。

黄磷渣作水泥原料, 主要是代替萤石作为矿化剂用来煅烧水泥熟料, 能改善生料的易烧性, 降低水泥成本。相关研究报道[6,7,8,9]认为, 在水泥原料中磷渣加入量为3%~5%范围内, 生产出来的水泥与没有添加磷渣时相比几乎没有区别。作为磷渣水泥的掺合料, 张礼华等[10]的研究认为, 磷渣水泥的强度与磷渣比表面积和掺量有关, 当磷渣比表面积为476 m2/kg掺量30%的磷渣水泥其强度甚至超过了纯水泥;而方荣利等[11]的研究证实, 在添加他们研制的FL-激发早强剂的情况下, 磷渣的掺加量可达40%;同时他们还研究了添加少量激发剂如碱、碱金属盐及硫酸盐等引发剂的情况下将磷渣用作胶凝材料, 该胶凝材料中没有掺入高钙材料, 水化产物主要是低碱性的水化硅酸钙, 所以抗蚀性能很好, 且该胶凝材料的生产工艺简单, 投资少成本低, 具有显著的经济效益和社会效益, 是一种廉价的节能的优质胶凝材料。而陈丹等[12]的研究, 则是将磷渣用于水泥生料中, 与粉煤灰、硫酸渣等一起, 结果发现, 由于磷渣配料可以显著改善生料的易烧性, 在生料中掺入18%的磷渣时, 生料在烧制的过程中比未掺磷渣的配料液相提前出现56℃, 有利于促进熟料矿物的形成;同时所烧制的熟料掺入石膏配制成的硅酸盐水泥, 其各项物理性能都符合国家标准。烧制的熟料3 d、28 d强度都明显优于通用水泥熟料, 而且早期强度较高。刘湛新[13]等人的研究也证实, 通过研制出成本低廉的复合外加剂来生产高掺量磷渣水泥, 磷渣掺量为50%~70% (质量百分数) 时, 使用外加剂技术可生产425#和525#磷渣水泥。

2.2 利用磷渣生产混凝土

张礼华等[14]和姚志全[15]研究将磷渣作为混凝土掺和料, 可以大幅度降低混凝土的水化热和绝热温升, 降低混凝土的弹性模量, 提高混凝土的极限拉伸值。这种混凝土的后期强度高, 强度增长率大, 磷渣的缓凝作用可满足大体积混凝土施工的需要。磷渣混凝土还具有优良的抗海水和硫酸盐侵蚀的能力, 提高混凝土的抗渗能力, 抑制混凝土的碱骨料反应等。由于磷渣掺入后能有效地提高大体积混凝土抵抗温度裂缝的能力, 因此, 磷渣在水工大体积混凝土工程中得到了较好的应用。

2.3 利用磷渣制备免烧砖[16]

贵州开磷集团有限责任公司与重庆大学合作, 利用磷石膏、磷渣研发磷渣-磷石膏砖, 历经几年攻关, 2009年11月建成了一条采用压制成型、高压蒸汽养护的年产10亿块标砖磷渣-磷石膏砖生产线, 产品质量能够达到和好于国家现行有关标准的规定。

2.4 利用磷渣制备路基材料

磷渣颗粒直径大多集中在1~5 mm之间, 且其颗粒及配比接近天然石料破碎生产的石屑, 可代替石屑用于制备路基材料。武汉理工大学的查进[17]研究了用磷渣或锰渣作路面基层材料, 采用石灰粉煤灰或水泥粉煤灰稳定磷渣、锰渣, 石灰-粉煤灰-磷渣 (锰渣) 中磷渣 (锰渣) 的适宜掺量为60%~70%, 水泥-粉煤灰-磷渣 (锰渣) 中磷渣 (锰渣) 的适宜掺量为75%~80%, 石灰粉煤灰 (水泥) -磷渣 (锰渣) 复合集料强度高于石灰粉煤灰 (水泥) 稳定碎石, 磷渣 (锰渣) 取代石屑率为1/2~2/3时, 强度最高。

2.5 利用磷渣制备陶瓷材料

昆明理工的周亮亮等[18]研究采用物理、化学活化的方法激化黄磷渣的潜在活性, 以活化磷渣和原状磷渣进行复合, 并通过强化手段, 制备出了抗压强度值达80 MPa以上的化学健合陶瓷复合材料, 它能代替传统混凝土和石材使用。贵州大学的吴敏等[19]以磷渣为主要原料, 按照配比为磷渣70% (120~140目) , 粘土30% (100~120目) , 以及外掺5%煤粉作为发泡剂, 制成了轻质陶瓷粒料。该制品的性能指标满足GB/T17431.1-2010中密度等级为800的强度要求。杨恩林等[20]则用黄磷渣、页岩为主要原料, 以木炭粉为成孔剂, 再添加一定量的粘合剂, 采用压制成型法, 在1 140℃下可制得多孔陶瓷, 且随着成孔剂含量的提高, 气孔率增加, 强度和体积密度均降低。制得的多孔陶瓷的气孔率达29.03%~51.46%, 吸水率达20.02%~39.28%, 体积密度为1.15~1.89 g/cm3, 抗压强度2.07~9.86 MPa。

2.6 利用磷渣生产肥料[21,22]

由于黄磷生产过程中不可能将磷矿中的磷还原蒸发完全, 炉渣中尚含有少量五氧化二磷, 俗称“残磷”, 磷渣中这部分残磷由于是从熔融态直接水淬而得的细渣, 因此一般都以枸溶态P2O5存在, 施于土壤可被作物吸收;另一方面, 硅具有增加土壤松散性、抗病虫害、抗倒伏、增加水稻产量的作用, 在低硅土壤中施用能大幅度提高农作物产量;同时磷渣中含有大量的钙元素, 对一些多雨而导致土壤钙流失严重的地区, 还可作钙肥使用。因此, 可将磷渣经过简单加工成一定粒度的细粉后作硅钙肥使用。

2.7 利用磷渣制备白炭黑[23]

白炭黑就是Si O2的水合物, 生产白炭黑主要是Si O2形成水合物的过程。黄磷渣一般含Si O2质量分数40%左右, 属于含硅较高的水淬渣, 有相当的活性, 可以直接被强酸浸取出来。关键是步骤就是用无机强酸与磷渣作用生成硅溶胶, 在一定p H和温度下, 经过一系列处理, 即可得到白炭黑产品, 同时还可副产Ca Cl2。

2.8 利用磷渣制备微晶玻璃

华中科技大学杨家宽等[24]直接以熔融态黄磷渣为原料, 通过添加合适的调节料和一定的辅热制得各色透明玻璃材料, 再将其进行一定的热处理, 制成高性能的微晶玻璃材料。得到的试验结果表明:黄磷渣的放射性符合国家建材标准, 显微硬度平均约为7 GPa, 耐酸碱度均在98%以上, 微晶玻璃内部组织中晶粒粒径约为1μm。这一措施有效利用了熔融磷渣的热能, 一节约能源, 二减少了处理高温熔渣的负担。汤李缨等[25]研究发现, 二氧化锰对磷渣微晶的显微结构和性能均有一定影响。清华大学的曹建尉等[26]用烧结法制备了以磷渣为主要原料的微晶玻璃, 结果表明:在烧成温度、玻璃颗粒尺寸和烧成时间不变的情况下, P2O5含量对玻璃的烧结行为有显著的影响。当玻璃中P2O5的含量 (质量分数, 下同) 小于1.8%, 烧成温度低于1 000℃时, 微晶玻璃的主晶相是β-Ca Si O3, 此时微晶玻璃表面凹凸不平。当玻璃中P2O5的含量大于3.6%, 烧成温度高于1 100℃, 烧成时间显著增加, 微晶玻璃的主晶相为Na2Ca2Si3O9, 微晶玻璃表面粗糙不平。P2O5的最佳含量为1.8%~3.6%, 最佳烧成温度为1 000~1 050℃, 最佳烧成时间为60 min时, 可得到表面光滑平整的微晶玻璃。

2.9 制耐火保温纤维

利用电炉磷渣出渣时的熔融状态[27], 直接加工成膨松的纤维, 其性能同国内现在使用的硅酸铝纤维十分相似, 可以用于管道设备的保温, 同硅酸铝纤维相比, 硅酸钙保温纤维具有同样的保温隔热效果, 相比硅酸铝纤维的加工, 矿渣棉不需要消耗能源加热融化, 也无需购买原料, 其成本远远低于硅酸铝纤维[2,4]。还有文章提出将高温磷渣液在线资源化利用, 制备建筑装饰用铸石产品, 不仅可全额回收其蕴合的巨额热能, 还能从源头消除磷渣的环境污染。初步研究结果表明, 以石英砂和高岭土为辅助原料, 高温磷渣液掺量可迭75%, 所得铸石样品分为乳浊玻璃材质和微晶材质两种类型, 均具有优于天然石材的抗折强度和耐化学腐蚀性。

2.1 0 在其他方面的应用

吴晓明等[28,29]则研究了将改性磷渣作塑料填料填充改性聚乙烯、环氧树脂及不饱和聚酯树脂, 试验结果表明:硅烷KH-570在三种塑料中不仅通用性好, 而且可以显著改善塑料的力学性能;硬脂酸在环氧树脂的固化中析出, 影响制品的外观;磷渣细度、磷渣含量可以影响复合材料的性能。

向兴等[30]则以以磷渣作为配制EPS板基体材料的主要原料, 并通过利用正交试验分析了不同因素对碱激发磷渣胶凝材料强度的影响, 获得了该材料的优化配合比。在所得的基体材料中加入作为轻骨料的废弃聚苯乙烯泡沫颗粒, 制备了具有不同密度的EPS板。通过对其性能进行的研究结果表明:体系中碱激发剂的模数和养护制度, 对碱激发磷渣胶凝材料的强度影响较大, 尤其是养护制度。当磷渣的掺量为70%时, 激发剂中R2O的含量为6%, 激发剂的模数为1.0, 养护制度为60℃蒸养时, 制备的材料性能最优。

3 磷渣的应用前景

目前黄磷渣的应用主要是用在水泥以及与水泥有关的胶凝材料、免烧砖、混凝土等方面, 这些应用虽然磷渣的消耗量较大, 但都是经济效益比较低的, 从本质上讲, 只是消极地为了解决黄磷渣的堆放难的问题, 而且关键是高温的熔融磷渣的余热完全未得到有效利用。用于制陶瓷粒状材料, 一方面目前还只停留在研究阶段, 二是消耗量太小, 目前并不看好;作为硅钙肥生产原料, 由于磷渣具有良好的活性, 确实是上好的硅钙肥原料, 但由于硅钙肥多半是水稻田用, 而黄磷生产大多集中在西南等水稻种植面积并不是很大的地区, 且用量不大, 只能作为解决磷渣问题的一个辅助手段。制陶粒和制硅钙肥都未能用上熔融磷渣的余热。还有像用作塑料填充剂等, 均由于消耗量太小, 不具有广泛前景。

从资源的综合利用来讲, 如何在利用好磷渣中的化学元素的同时, 又能很好地将其中的高温余热充分利用起来, 那才是对熔融黄磷渣利用的最佳选择。用熔融态磷渣不经冷却直接生产微晶玻璃, 或者经添加一定外加剂直接在高温下拉制无机耐火保温纤维, 应该是黄磷渣综合利用的两条较有前途的路径。

摘要：黄磷渣是黄磷生产中的副产物, 它的合理有效利用已直接影响到黄磷企业的生存与发展。黄磷渣的主要成分是SiO2和CaO, 且多以玻璃态存在。因此可用于生产水泥的原料、磷渣水泥掺合料、制低熟料磷渣水泥和无熟料水泥。此外, 还可用磷渣生产混凝土、免烧砖、路基材料、陶瓷材料、肥料、白炭黑、微晶玻璃、耐火保温纤维等, 用途广泛。