粉煤灰人造空心漂珠的制備裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及本實(shí)用新型涉及輕質(zhì)無機(jī)填料，即空心漂珠，這種填料廣泛應(yīng)用于石油固井、化工、造船、航天航空、無線電技術(shù)等領(lǐng)域，尤其適用在石油固井中用于低密度水泥減輕添加劑。
【背景技術(shù)】
[0002]空心漂珠是一種中空的微米級圓球粉末狀超輕質(zhì)無機(jī)非金屬材料，因性能優(yōu)異，被譽(yù)為“復(fù)合材料之王”、“新時代的空間材料”、“魔粉”，是二十一世紀(jì)高端復(fù)合材料的主流品種，是近些年來在全世界特別是發(fā)達(dá)國家得到廣泛應(yīng)用的新型功能性工業(yè)填料，具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、隔熱保溫、流動性好、耐腐蝕等諸多獨(dú)特的特點(diǎn)。因而廣泛應(yīng)用石油固井、航空航天、機(jī)械、物理、化學(xué)、電絕緣及軍事等領(lǐng)域。1973年在美國匹茲堡國際灰渣會議，畢特華博士(Beclow)論述了從粉煤灰中提取空心漂珠的可能性，以及它的優(yōu)良性能。
[0003]由此美國飛利特公司就著手開發(fā)粉煤灰空心漂珠，并以商品的形式在市場上銷售。因?yàn)樵县S富、變廢為寶、價格低廉等優(yōu)勢，成為暢銷產(chǎn)品。我國空心漂珠發(fā)展基本是從七十年代末開始的，為促進(jìn)空心漂珠的發(fā)展，國家曾經(jīng)多次下達(dá)文件(例如《國經(jīng)貿(mào)資
[1996]809》文件)鼓勵發(fā)展空心漂珠，并且給予優(yōu)惠政策。一些生產(chǎn)空心漂珠的廠家也相繼誕生。尤其是近幾年，隨著人們對空心漂珠認(rèn)識的進(jìn)一步增強(qiáng)以及現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，人們環(huán)保意識的不斷增強(qiáng)，粉煤灰空心漂珠的研宄和應(yīng)用正越來越引起世人的矚目，這預(yù)示著空心漂珠在今后的復(fù)合材料領(lǐng)域中有著廣闊的前途。
[0004]目前市場上所用的空心漂珠大部分是從火力發(fā)電廠燃燒后的粉煤灰中提取空心漂珠。然而空心漂珠的含量不到粉煤灰的1% ;又加上火電廠對生態(tài)環(huán)境污染日趨嚴(yán)重的狀態(tài)，國家加大了整治力度，關(guān)停了環(huán)境不達(dá)標(biāo)的大部分火電廠，所以天然空心漂珠的來源越來越少，但是市場需求非常強(qiáng)勁。另外，我國由于相當(dāng)長一段時間以內(nèi)燃煤電廠發(fā)電，且積累了上億噸粉煤灰，故粉煤灰的處理以及資源化利用問題受到了整個社會的關(guān)注，也成為了中國乃至全世界面臨的一個重要任務(wù)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型目的在于解決粉煤灰的處理以及資源化利用問題，制備出人工空心漂珠。
[0006]為了達(dá)成上述目的，本實(shí)用新型提供了一種粉煤灰人造空心漂珠的制備裝置，包括:混合球磨單元，其將粉煤灰粉體與水、穩(wěn)定劑、發(fā)泡劑混合并球磨，制備出高固相含量的粉煤灰漿料；噴霧造粒單元，其將所述粉煤灰漿料加入噴霧造粒設(shè)備中，使其霧化形成球形漿料液滴，并噴入成型室內(nèi)，使其快速失去水分干燥，形成球形粉煤灰前驅(qū)體；空心球化單元，其將所述球形粉煤灰前驅(qū)體通過成珠爐空心球化；及收集分選單元，其將通過成珠爐加熱得到的產(chǎn)品收集下來，然后通過漂浮法分離出空心漂珠。
[0007]一些實(shí)施例中，所述空心漂珠的平均密度0.6?0.7g/cm3，強(qiáng)度為20?30MPa，粒徑為 10 μ m-300 μπι。
[0008]一些實(shí)施例中，所述混合球磨單元形成的所述粉煤灰粒徑大小控制在小于2 μ m，且漿料固含量大于30%。
[0009]一些實(shí)施例中，所述穩(wěn)定劑為聚乙烯醇、聚氧乙烯、甲基纖維素，羧甲基纖維素等水溶性高分子材料，且用量控制在漿料總重的I %以內(nèi)。
[0010]一些實(shí)施例中，所述發(fā)泡劑為無機(jī)或有機(jī)水溶性物質(zhì)如硫酸銨、尿素、碳酸鈉、曲拉通、沒食子酸丙脂、水溶性淀粉等一種或幾種，其含量控制在漿料中粉煤灰重量的2%以內(nèi)。
[0011]一些實(shí)施例中，，所述噴霧造粒單元的溫度控制在200-300 °C，造粒粒徑范圍在5-100 μ m 之間。
[0012]一些實(shí)施例中，所述空心球化單元的溫度為1000°C?1400°C。
[0013]本實(shí)用新型制備裝置采用粉煤灰為主要原料，利用噴霧造粒方法制備空心漂珠，不但能解決天然空心漂珠市場緊缺局面，而且還能解決燃煤廠廢棄物的堆放與污染問題，對資源進(jìn)行再利用，必將創(chuàng)造出巨大的經(jīng)濟(jì)利益和社會效益。
[0014]以下結(jié)合附圖，通過示例說明本實(shí)用新型主旨的描述，以清楚本實(shí)用新型的其他方面和優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0015]結(jié)合附圖，通過下文的詳細(xì)說明，可更清楚地理解本實(shí)用新型的上述及其他特征和優(yōu)點(diǎn)，其中:
[0016]圖1為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的制備裝置的方塊圖；
[0017]圖2為類球形前驅(qū)體粉料光學(xué)顯微照片；
[0018]圖3a為火電廠粉煤灰空心漂珠光學(xué)顯微照片；及
[0019]圖3b為本實(shí)用新型的人造空心漂珠光學(xué)顯微照片。
【具體實(shí)施方式】
[0020]參見本實(shí)用新型具體實(shí)施例的附圖，下文將更詳細(xì)地描述本實(shí)用新型。然而，本實(shí)用新型可以以許多不同形式實(shí)現(xiàn)，并且不應(yīng)解釋為受在此提出之實(shí)施例的限制。相反，提出這些實(shí)施例是為了達(dá)成充分及完整公開，并且使本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員完全了解本實(shí)用新型的范圍。
[0021]先參考附圖詳細(xì)說明根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的制備裝置。
[0022]圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的制備裝置的方塊圖。
[0023]如圖1所述，本實(shí)用新型的一種粉煤灰人造空心漂珠的制備裝置包括混合球磨單元，其將粉煤灰粉體與水、穩(wěn)定劑、發(fā)泡劑混合并球磨，制備出高固相含量的粉煤灰漿料。在進(jìn)行混合球磨時，首先需將粉煤灰破碎粉磨，以形成粉煤灰粉體。此外，在混合球磨之后，可粉煤灰漿料將存放在漿料儲罐中進(jìn)行穩(wěn)定。球磨后粉煤灰粒徑大小控制在2 μπι以內(nèi)，制備出高固相含量的粉煤灰漿料其固含量控制在30-60%。
[0024]所述穩(wěn)定劑為聚乙烯醇、聚氧乙烯、甲基纖維素，羧甲基纖維素等水溶性高分子材料，且用量控制在漿料總重的I %以內(nèi)。所述發(fā)泡劑為無機(jī)或有機(jī)水溶性物質(zhì)如硫酸銨、尿素、碳酸鈉、曲拉通、沒食子酸丙脂、水溶性淀粉等一種或幾種，其含量控制在漿料中粉煤灰重量的2%以內(nèi)。
[0025]在進(jìn)行混合球磨時，首先需將粉煤灰破碎粉磨，以形成粉煤灰粉體。此外，在混合球磨之后，可粉煤灰漿料將存放在漿料儲罐中進(jìn)行穩(wěn)