專利名稱：一種貯灰場(chǎng)煤灰固結(jié)劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煤灰固結(jié)劑，尤其是以堿法制漿黑液或堿木素為主要原料的貯灰場(chǎng)煤灰固結(jié)劑。
燃煤電廠一般都設(shè)貯灰場(chǎng)?；覉?chǎng)粉煤灰隨風(fēng)飛揚(yáng)，產(chǎn)生二次揚(yáng)塵，嚴(yán)重污染環(huán)境。在北方干旱地區(qū)，粉煤灰遇大風(fēng)可被吹至3-5km以外。因此，貯灰場(chǎng)的揚(yáng)塵問題急需治理。
目前治理灰場(chǎng)揚(yáng)塵的措施主要有填埋、種植植被、灌水或用水噴灑、用化學(xué)藥劑覆蓋或固結(jié)等。填埋法要占用大量土地，而且煤灰完全得不到利用，應(yīng)予淘汰；因煤灰保水性差，種植植被可以徹底防止揚(yáng)塵，有效期長(zhǎng)，但由于煤灰附著力和保水能力差，實(shí)施難度較大，不適用于中轉(zhuǎn)灰場(chǎng)和運(yùn)行灰場(chǎng)；噴水法有效期很短，除塵需經(jīng)常進(jìn)行，工作量較大；固結(jié)法是用化學(xué)劑粘結(jié)粉煤灰表面，使之形成牢固的固結(jié)層。這種方法固結(jié)效果好、有效期適中、操作簡(jiǎn)單，較適用于中轉(zhuǎn)灰場(chǎng)，已在許多燃煤電廠推廣應(yīng)用。
固結(jié)藥劑可用高分子樹脂制成，也有用無機(jī)粘結(jié)劑如硅酸鹽等配成。由于前一方法因樹脂價(jià)格昂貴，難以大規(guī)模應(yīng)用。后者在國(guó)內(nèi)已有工業(yè)化產(chǎn)品，郭青云等于90年代后期以無機(jī)膠粘劑、活性激發(fā)劑和外加劑等配成有效物濃度10％-30％的混合物，施用時(shí)再加入適量水制成漿體，然后噴灑或澆注在灰場(chǎng)表面，形成凝固表層(郭青云等，環(huán)境科學(xué)，1995,16(4):39-41)。另外，也有人直接將堿法制漿黑液噴灑于灰堆表面，堿法制漿黑液干燥后即可形成一層固化膜。但這種膜強(qiáng)度差，而且不耐水，遇雨即失效。
本發(fā)明的目的是提供一種以堿木素或堿法制漿黑液為原料制成的煤灰固結(jié)劑，其具有良好的固結(jié)效果及較好的穩(wěn)定性和抗壓強(qiáng)度。
本發(fā)明的固結(jié)劑以堿木素或堿法制漿黑液為主要原料，加上水玻璃等添加劑，在煤灰上進(jìn)行噴灑或覆蓋，在常溫下固化。
本發(fā)明提供的固結(jié)劑由甲、乙兩液組成，按重量百分含量計(jì)，甲液包括2％～6％ 堿木素、15％～40％ 模數(shù)3.0以上的水玻璃、0.5％～5％ 三乙醇胺、其余為水；乙液為氯化鈣重量百分含量為5％-15％的水溶液，pH值調(diào)至4-5；甲液與乙液按25～50∶100的重量比混合。
甲液中的堿木素可用堿法制漿黑液代替，應(yīng)保證用堿法制漿黑液配出的甲液含有相同重量濃度的堿木素。
另外，可在甲液中加入0.5％-1.5％的苯酚、1％-2％的甲醛。
用堿木素配制甲液時(shí)，由于堿木素難溶解于水，可將堿木素先溶解于pH值為9左右的稀堿液中。堿法制漿黑液中含有堿木素、堿、硅化合物等，由于其中含有可參與固化反應(yīng)的硅化合物，堿法制漿堿法制漿堿法制漿黑液配成的固結(jié)劑其性能反而稍優(yōu)于用堿木素配制的固結(jié)劑。
使用時(shí)先將甲液噴于灰堆表面，然后噴乙液。當(dāng)固結(jié)劑pH降至弱酸性時(shí)，即可發(fā)生固化，堿木素即可生成膠狀物，而水玻璃則在常溫下經(jīng)過幾個(gè)小時(shí)形成較硬的固體，從而在灰堆表面形成較厚的硬殼，防止揚(yáng)塵。如果有必要，也可在甲液中加入酚、醛等藥劑，以提高其固化強(qiáng)度。苯酚用量為0.5％-1.5％，甲醛用量為1％-2％。但加入酚醛易產(chǎn)生刺激性氣味，對(duì)人體有害。
該固結(jié)劑干燥后有較高強(qiáng)度。如果將固結(jié)劑和煤灰按照20∶80的比例混合，制成φ50×50mm的試塊，經(jīng)過28天養(yǎng)護(hù)，其抗壓強(qiáng)度可以達(dá)到1.5MPa。試塊在空氣中存放3個(gè)月不會(huì)碎裂，在水中浸泡12h后再取出風(fēng)干12h，如此反復(fù)5次后，試塊的抗壓強(qiáng)度仍能保持在原樣抗壓強(qiáng)度的80％-90％。這說明該固結(jié)劑具有較高的強(qiáng)度和良好的穩(wěn)定性。在實(shí)際使用中，固結(jié)劑與灰之比低于上述值，而且是以噴灑方式施用固結(jié)劑，因此固結(jié)強(qiáng)度會(huì)略低一些，但完全可以滿足使用要求。該固結(jié)劑需現(xiàn)配現(xiàn)用，尤其是不能將甲7液混合存放。
本發(fā)明制成的固結(jié)劑具有較好的穩(wěn)定性，在一般條件，可以保持一個(gè)月左右不致被破壞，而且具有良好的強(qiáng)度。這完全可以滿足一般中轉(zhuǎn)灰場(chǎng)或運(yùn)行灰場(chǎng)的需要。
以下實(shí)施例中所有百分含量均按重量計(jì)。
實(shí)施例1將堿法制漿黑液、水玻璃(模數(shù)3.0,40波美度)、三乙醇胺和水按一定比例混配，混合物中含有堿木素3％，水玻璃20％，三乙醇胺0.5％，此為甲液；另配5％氯化鈣水溶液，并用磷酸調(diào)pH值至4，此為乙液。使用時(shí)先用甲液浸濕煤灰表面，然后按甲液與乙液重量比30∶100均勻噴乙液。當(dāng)固結(jié)劑pH降至6時(shí)，即可在常溫下發(fā)生固化。固結(jié)后28天的抗壓強(qiáng)度最高可以達(dá)到0.5MPa。
實(shí)施例2將堿法制漿黑液、水玻璃(模數(shù)3.0,40波美度)、三乙醇胺和水按一定比例混配，混合物中含有堿木素6％，水玻璃35％，三乙醇胺5％，此為甲液；另配10％氯化鈣水溶液，并用磷酸調(diào)pH值至4，此為乙液。使用時(shí)先用甲液浸濕煤灰表面，然后按甲液與乙液重量比33∶100均勻噴乙液。當(dāng)固結(jié)劑pH降至6時(shí)，即可在常溫下發(fā)生固化。固結(jié)后28天的抗壓強(qiáng)度最高可以達(dá)到1.1MPa。
實(shí)施例3將麥草堿木素、水玻璃(模數(shù)3.0,40波美度)、三乙醇胺和水按一定比例混配，混合物中含有堿木素3％，水玻璃15％，三乙醇胺1.5％，此為甲液；另配5％氯化鈣水溶液，并用磷酸調(diào)pH值至4，此為乙液。使用時(shí)先用甲液浸濕煤灰表面，然后按甲液與乙液重量比30∶100均勻噴乙液。當(dāng)固結(jié)劑pH降至6時(shí)，即可在常溫下發(fā)生固化。固結(jié)后28天的抗壓強(qiáng)度最高可以達(dá)到0.9MPa。
實(shí)施例4將麥草堿木素、水玻璃(模數(shù)3.0,40波美度)、三乙醇胺、苯酚、甲醛和水按一定比例混配，混合物中含有堿木素3.5％，水玻璃40％，三乙醇胺2.5％，苯酚0.5％，甲醛1％，此為甲液；另配5％氯化鈣水溶液，并用磷酸調(diào)pH值至4，此為乙液。使用時(shí)先用甲液浸濕煤灰表面，然后甲液與乙液重量比35∶100均勻噴乙液。當(dāng)固結(jié)劑pH降至6時(shí)，即可在常溫下發(fā)生固化。固結(jié)后28天的抗壓強(qiáng)度最高可以達(dá)到1.1MPa。
實(shí)施例5將堿法制漿黑液、水玻璃(模數(shù)3.0,40波美度)、三乙醇胺、苯酚、甲醛和水按一定比例混配，混合物中含有堿木素4％，水玻璃30％，三乙醇胺3.5％，苯酚1.2％，甲醛1.8％，此為甲液；另配5％氯化鈣水溶液，并用磷酸調(diào)pH值至4，此為乙液。使用時(shí)先用甲液浸濕煤灰表面，然后按甲液與乙液重量比30∶100均勻噴乙液。當(dāng)固結(jié)劑pH降至6時(shí)，即可在常溫下發(fā)生固化。固結(jié)后28天的抗壓強(qiáng)度可以達(dá)到1.3MPa。
權(quán)利要求
1.一種煤灰固結(jié)劑，由甲、乙兩液組成，按重量百分含量計(jì)，甲液包括2％～6％ 堿木素、15％～40％模數(shù)3.0以上的水玻璃、0.5％～5％三乙醇胺、其余為水；乙液為氯化鈣重量百分含量為5％～15％的水溶液，pH值調(diào)至4～5；甲液與乙液按25～50∶100的重量比混合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的固結(jié)劑，其特征在于所述甲液中的堿木素用堿法制漿黑液代替，堿法制漿黑液配出的甲液含有相同重量濃度的堿木素。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中所述的固結(jié)劑，其特征在于所述甲液中加有0.5％～1.5％的苯酚、1％-～2％的甲醛。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種煤灰固結(jié)劑,由甲、乙兩液組成,按重量百分含量計(jì),甲液包括:2～6%堿木素、5～40%模數(shù)30以上的水玻璃、0.5～5%三乙醇胺;乙液的氯化鈣重量百分含量為5～15%的水溶液,pH值4～5;甲液與乙液按25～50∶100的重量比混合。甲液中的堿木素可用堿法制漿黑液代替。另外,可在甲液中加入0.5～1.5%的苯酚、1～2%的甲醛。該固結(jié)劑具有良好的固結(jié)效果及較好的穩(wěn)定性和抗壓強(qiáng)度,可用于中轉(zhuǎn)灰場(chǎng)或運(yùn)行灰場(chǎng)。
文檔編號(hào)C09K17/40GK1306068SQ00131008
公開日2001年8月1日 申請(qǐng)日期2000年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月27日
發(fā)明者盧卓敏, 諶凡更 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院廣州化學(xué)研究所