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                        30萬噸粉煤灰高值化綜合利用設(shè)計

一、設(shè)計依據(jù)

粉煤灰利用現(xiàn)狀：

受基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資和房地產(chǎn)行業(yè)影響，2015年建材行業(yè)市場下滑嚴(yán)重，水泥、商砼及墻體材料企業(yè)粉煤灰的市場需求下降，銷量和價格下滑幅度較大。因此新常態(tài)下產(chǎn)品應(yīng)著眼于提高性能和附加值，保持產(chǎn)品的高性價比，進(jìn)一步開拓市場。

粉煤灰傳統(tǒng)市場的銷售區(qū)域除滿足周邊水泥廠外，很大部分進(jìn)入商砼市場，另外在周邊道路工程也有部分應(yīng)用。

商砼企業(yè)Ⅰ級灰尤其是分選Ⅰ級灰可以較大摻量利用；在保證商砼性能的前提下，成本優(yōu)勢很明顯，價格也高于普通細(xì)灰；

超細(xì)活化灰可以更大摻量利用，性價比更明顯。廣泛用于高性能綠色混凝土。

粉煤灰微珠具有隔熱保溫、耐火阻燃、隔音輕質(zhì)、吸附過濾等特性，可以生產(chǎn)新型墻體材料、干混砂漿，環(huán)境凈化材料等。

超細(xì)微珠或超細(xì)粉煤灰經(jīng)表面改性后做化工橡塑填料，利用發(fā)電后的余熱蒸汽做動力，以其超高性價比可廣泛替代無機或礦物填料，此項技術(shù)市場前景廣闊。

市場機遇：

以粉煤灰特有的理化性能，低成本開發(fā)Ⅰ級灰；超細(xì)活化灰；超細(xì)微珠灰；超細(xì)化工橡塑填料灰等高性能高附加值的粉煤灰產(chǎn)品，將有廣闊的市場前景。

二、實施方案

綜合對粉煤灰的市場分析，可按照以下設(shè)計方案分步實施。

三、高值化綜合利用方案的環(huán)保節(jié)能特點

（一）、環(huán)保

1、全封閉輸送、生產(chǎn)；除塵負(fù)壓設(shè)計，使生產(chǎn)現(xiàn)場無粉塵外溢，環(huán)境清潔。

2、全過程干法生產(chǎn)，零污水、零固廢排放。

3、設(shè)備磨損小、能耗低、噪音低，滿足相關(guān)要求。

（二）、節(jié)能

1、蒸汽磨采用發(fā)電的余熱蒸汽生產(chǎn)，成本低廉，節(jié)能優(yōu)勢顯著。

2、分選和改性設(shè)備采用國內(nèi)專利的成熟工藝先進(jìn)設(shè)備，產(chǎn)品質(zhì)量高，節(jié)能效果明顯。

四、工藝說明

（一）原灰分選：

將原灰全部通過高效選粉機選出Ⅰ級灰，比傳統(tǒng)磨細(xì)Ⅰ級灰的成本低、需水量低、活性高、使用性能好，在商砼中可實現(xiàn)30%以上較大摻量利用。

分選后的粗灰進(jìn)入蒸汽磨低成本再加工，也可直接銷售一部分。

（二）微珠分選：

 采用超細(xì)分級機從Ⅰ級灰中經(jīng)濟性的選出D97,5-30um的微珠，粒度可調(diào)。

粉煤灰微珠具有隔熱保溫、耐火阻燃、隔音輕質(zhì)、吸附過濾等特性，可以生產(chǎn)新型墻體材料、干混砂漿，環(huán)境凈化材料等，比用作商砼中附加值高。

 10um以細(xì)的超細(xì)微珠經(jīng)表面改性后可以用作橡塑填料，提高阻燃、抗沖擊、可加工性能等，也可以部分替代氫氧化鎂、氫氧化鋁、磷系等無機阻燃填料。

分級后剩余的粗灰由于是從分選一級灰中得到，其珠體含量高、形狀好，殘?zhí)康炔欢ㄐ挝锷?。比普通粗灰、原狀灰或二級灰起到更好的滾珠效應(yīng)、更高的活性、更低的需水量。因此可以作為二級灰直接銷售，性能明顯優(yōu)于普通二級灰；也可以作為水泥廠的粉磨輔料，進(jìn)一步降低粉磨成本，提高水泥質(zhì)量；還可以用于制磚、砌塊、板材等建材，廣泛用于道路、墻體材料，性能明顯優(yōu)于普通粗灰或原狀灰。

（三）粗灰磨細(xì)

顆粒學(xué)認(rèn)為，粉煤灰的粒度及其分布、顆粒形貌或比表面積決定其應(yīng)用性質(zhì)和行為；理化性質(zhì)隨著粒徑的變小而改善；因此超細(xì)磨可提高粉煤灰的活性并大幅度提高附加值。

使用電廠發(fā)電后的高溫余熱蒸汽作為動力，用蒸汽流磨機（簡稱蒸汽磨）將分選后的粗灰磨細(xì)。磨細(xì)過程在高溫下完成，對粉煤灰具有熱激發(fā)效應(yīng)，還可以協(xié)同化學(xué)激發(fā)效應(yīng)；再加上高溫過熱蒸汽具有粘度低、能量轉(zhuǎn)化率高、粉碎力強的特點；因此與傳統(tǒng)磨細(xì)手段相比，加工的產(chǎn)品不但成本低，而且活性高、需水量低、粒度分布可調(diào)等性能優(yōu)點；特別是加工超細(xì)灰和超超細(xì)灰時，由于粉煤灰中超細(xì)微珠具有高強度極難加工的特性，采用蒸汽粉碎與傳統(tǒng)粉碎手段相比，不但成本極低，而且可以加工到傳統(tǒng)手段無法達(dá)到的細(xì)度。從而可以進(jìn)一步提高粉煤灰利用率和附加值。

1、粗灰磨細(xì)至Ⅰ級灰和超細(xì)灰

蒸汽磨具有高溫激發(fā)效應(yīng)，也可配合化學(xué)激發(fā)劑。

將分選后的粗灰磨細(xì)至Ⅰ級灰，綜合性能可以達(dá)到或接近分選Ⅰ級灰的水平，實現(xiàn)砼中30%較大摻量利用。

如果磨到比表面積達(dá)到750m²/kg左右的超細(xì)灰，可以實現(xiàn)水泥、砼中40%以上大摻量利用，以及部分替代硅灰等外加劑，用于綠色高性能混凝土、混凝土管樁預(yù)制件等

2、超細(xì)磨后做化工填料

將分選后的粗灰超細(xì)磨，比表面積達(dá)到2000m²/kg以上并改性后，可替代輕鈣、重鈣、石英粉等無機非金屬礦物填料。

比表面積達(dá)到3000m²/kg以上并改性后，可替代納米鈣、高嶺土、滑石粉等無機非金屬礦物填料。

比表面積達(dá)到4000m²/kg以上并改性后，可替代炭黑、白炭黑。

采用傳統(tǒng)手段無法把粉煤灰加工到如此細(xì)度，或者加工成本極高沒有經(jīng)濟性；而采用蒸汽流磨設(shè)備（簡稱蒸汽磨），用電廠余熱蒸汽作為動力具有很好的經(jīng)濟性，從而使粉煤灰的高附加值利用成為可能。

五、項目經(jīng)濟效益及生態(tài)效益預(yù)測

（一）經(jīng)濟效益

1、年產(chǎn)Ⅰ級灰約16萬噸，增值按10元/噸計算，新增利潤160萬元；

2、年產(chǎn)比表750超細(xì)灰約8萬噸，增值按20元/噸計算，新增利潤160萬元；

3年產(chǎn)微珠約2萬噸，增值按80元/噸計算，新增利潤160萬元；

4、年產(chǎn)橡塑填料2萬噸，增值按800元/噸計算，新增利潤1600萬元；

5、年產(chǎn)粗灰約2萬噸，增值按5元/噸計算，新增利潤10萬元；

以上合計利潤2090萬元。

（二）生態(tài)效益

1、粉煤灰高附加值資源化項目建成，對改善周邊大氣環(huán)境，減少對地下水污染，減少霧霾，具有十分重要意義。

2、粉煤灰在建材領(lǐng)域的大摻量使用，減少建材行業(yè)生產(chǎn)過程CO₂的排放起到積極作用。

因此，實施粉煤灰高附加值資源化綜合利用，對發(fā)展綠色經(jīng)濟，建設(shè)低碳，循環(huán)節(jié)約型社會，生態(tài)效益明顯。