[发明专利]一种粉煤灰及其制备方法和应用

说明书

常规粉煤灰由煤炭燃烧制备得到，成本较高。本发明提供了一种粉煤灰的制备方法，包括：将煤矸石与煤炭混合，进行破碎，得到混合粉料，燃烧所述得到的混合粉料，得到燃烧产物；对所述燃烧产物进行干法收集，得到粉煤灰初灰；将所述粉煤灰初灰与活性助剂混合，进行球磨，得到粉煤灰。本发明提供的上述制备方法能够通过大比例的煤矸石的添加，减少了煤炭的使用，降低了原料成本；活性助剂的添加提高了粉煤灰的活性。将本发明制备得到的粉煤灰用于混凝土后，可减少泌水现象，提高混凝土的抗压强度和抗折强度。

技术领域

本发明属于粉煤灰技术领域，特别涉及一种粉煤灰及其制备方和应用。

背景技术

粉煤灰是混凝土常用的添加剂，其活性成分主要为Al₂O₃和SiO₂，粉煤灰有提高水泥混凝土流动性、和易性及降低混凝土水化热的作用，还能提高混凝土的强度、抗渗性、抗冻性和坍落度。目前，粉煤灰的主要来源是以煤粉为燃料，在火电厂和城市集中供热锅炉运行中产生，然后以湿法收集，影响了粉煤灰的活性；另外，随着煤炭资源的不断开发利用，我国的煤粉产量逐渐减少，寻找丰富的可生产粉煤灰的原料来源也极为紧迫。

煤矸石是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石,来源广泛，含有多种组分，如Al₂O₃、SiO₂、Fe₂O₃、CaO、MgO、Na₂O、SO₃和微量稀有元素，但煤矸石的含碳量仅为20～30％，发热值极低，难以做为制备粉煤灰的原料。如何利用来源广泛的煤矸石制备粉煤灰，成为亟待解决的问题。

技术方案

本发明的目的在于提供一种粉煤灰及其制备方法和应用，本发明以煤矸石、煤炭和活性助剂为原料，制备得到的粉煤灰，能提高混凝土的后期强度。

为实现以上目的，本发明提供了一种粉煤灰的制备方法，包括：

将煤矸石与煤炭混合，进行破碎，得到混合粉料；

燃烧所述得到的混合粉料，得到燃烧产物；

对所述燃烧产物进行干法收集，得到粉煤灰初灰；

将所述得到的粉煤灰初灰与活性助剂混合，进行球磨，得到粉煤灰。

优选地，所述煤矸石与煤炭的质量比为8～10:1。

优选地，所述破碎为两级破碎，包括：将所述煤矸石与煤炭进行一级破碎，得到粗混合粉料；将所述粗混合粉料进行二级破碎，得到混合粉料，所述粗混合粉料的平均粒径为12-15mm，所述混合粉料的平均粒径为8～10mm。

优选地，所述燃烧的温度为900～950℃。

优选地，所述燃烧采用两级配风，所述两级配风包括鼓风和引风，所述鼓风和引风的绝对压力差值比为2～4:1。

优选地，所述燃烧产物的出炉温度为800～850℃。

优选地，所述粉煤灰初灰与活性助剂的质量比为3～5:1；所述活性助剂为矾渣和绿石，或者矾渣和砂卵石。

优选地，所述钒渣与绿石，或者钒渣与砂卵石的质量比独立地为1：4～8。

本发明还提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的粉煤灰，所述粉煤灰的烧失量为2.0～4.0％。

本发明另提供了上述方案所述的粉煤灰作为混凝土掺杂剂的应用。