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| 湖北大學天沭設計院實現低鈣低質粉煤灰高值利用 |
| 來源：中國粉體技術網 更新時間：2014-01-03 09:39:15 瀏覽次數： |
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（中國粉體技術網/班建偉）近日，湖北大學天沭新能源材料工業研究設計院利用高校產學研重點資助項目“低鈣、低質粉煤灰再生礦產粉狀資源高附加值高效綜合利用新工藝”，及自主知識產權的“低鈣、低質粉煤灰循環遞減分級改性共性激發技術及裝備”，實現了改善低鈣、低質粉煤灰資源化特性，突破對低鈣、低質粉煤灰在混凝土中摻量和質量限制的技術瓶頸，使其成為一種廣泛應用于建工、建材、水利的綠色生態高活性輔助膠凝材料。
粉煤灰主要來源于燃煤電廠，是磨細煤粉在鍋爐內高溫燃燒所產生的煙塵由集成裝置捕集到的細灰，屬燃煤電廠生產過程中的伴生產物，是我國當前排量較大的三大工業廢渣之一。
湖北大學天沭新能源材料工業研究設計院經過研究和試驗，發現粉煤灰要實現其高附加值的高效綜合利用，必須解決以下難點和難題：一是粉煤灰的化學組成成分復雜；二是粉煤灰的顆粒分布極不均勻；三是粉煤灰的品質差，等級低。
為此，湖北大學天沭新能源材料工業研究設計院利用高校產學研重點資助項目“低鈣、低質粉煤灰再生礦產粉狀資源高附加值高效綜合利用新工藝”，其關鍵點及創新點如下：
一、針對粉煤灰中硅氧鍵結構特征，微珠含量不高、大部分是海綿狀玻璃體以及顆粒分布極不均勻等特點，采用高效在線烘干-高效研磨功-高效分級式選粉-高效分級改性等一體化系統集成工藝和專利核心裝備，對粉煤灰以及未燃盡炭粒進行烘干、磨細、循環、分級、改性的活化處理，破壞原有粉煤灰的形貌結構，使其成為粒度均勻的破碎多面體。粉煤灰玻璃微珠被破壞，增加了硅鋁的溶出和活性硅鋁基團的數量，斷裂了部分硅氧鍵、鋁氧鍵，達到活性礦物與非活性礦物相分離，從而提高其表面活性，改善其性能的差異性。
二、針對低鈣、低質粉煤灰具有粉體顆粒表面的不飽和性、粉體顆粒表面的非均質性特質，以及具有惰性大、活性低的特點，利用超細粉磨及其他機械力作用對粉煤灰表面進行激活，使粉體物料發生晶格畸變，晶格尺寸變小，表面形成無定形或表面非晶態物質等；通過化學能激發，即引入一定量的激發組分改變其礦粒表面的化學吸附和反應活性，來增加其表面活性點或活性基團，形成顆粒表面缺陷，使OH-能有效降低活性粉煤灰中高鍵合的聚集態進行解聚，破壞其他化合鍵，與石灰生成具有水硬性的水化硅酸鈣和與水化鋁酸膠凝產物。
三、針對低鈣、低質粉煤灰粉體的顆粒形貌多樣、顆粒組成復雜、粒度分布不均勻等特性，研制開發了應用于粉煤灰超亞細微粒分離的高效粒徑分級裝備。高效粒徑分級裝備可高效選取顆粒粒徑小于5μm的亞超細粉煤灰。亞超細粉煤灰具有高水化活性效應，顯著的物理減水效應，優質的填充效應等特性。
在上述基礎上，通過利用水泥水化過程中的化學效應及熱學效應作用等形成“疊加效應”，達到對物料顆粒特性與表面能、機械能及化學能優化匹配循環遞減分級改性共性激發；加快了粉煤灰活性組分的水化硬化，激發了粉煤灰潛在活性，發揮了粉煤灰形態效應、活性效應和微集料效應，實現了對低鈣、低質粉煤灰的改性，獲得了一種高能位、高比表、高活性的輔助膠凝材料。
其產品可廣泛用于生產硅酸三鈣水泥、硫鋁酸鈣水泥、低密度油井水泥、早強型水泥和粉煤灰混凝土、燒結磚、粉煤灰陶粒、造紙等材料領域；應用于污水處理、廢氣治理、噪聲防治等環保領域；從粉煤灰中提取白炭黑和氧化鋁以及稼、鍺、鈾、鈦等稀有金屬等。特別是亞超細粉煤灰不僅可取代硅灰制備超高強水泥和混凝土、與氟石膏制備高性能道路修補材料，而且廣泛應用于塑料、人造革、橡膠等高分子材料中進行填充改性，使低鈣、低質粉煤灰得到高附加值的高效綜合利用。
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