Образование золы легкой фракции. Глубина потока пульпы в смывных каналах ГЗУ, в пульпопроводах и на золоотвалах достаточно велика. Вследствие известного распределение скоростей движущейся жидкости по глубине, согласно логарифмическому закону, минимальные скорости наблюдаются у дна, максимальные в смывных каналах ГЗУ и золоотвалах – на поверхности потока, в пульпопроводе – приблизительно в средней части. Каждый слой потока при разной скорости несет различное количество неодинаковой по составу взвеси, то есть способ гидрозолоудаления обуславливает неоднородность золошлаковой смеси и фракционирование пульпы по крупности при сливе. Вблизи места выпуска пульпы откладываются шлаковые включения и наиболее крупные фракции золы; с удалением от места сброса диаметр зольных частиц уменьшается. В процессе движения пульпы при намыве в золоотвале происходит фракционирование частиц не только по крупности, но и по минералогическому составу и форме зерен. На периферии золоотвала, как правило, образуется зола легкой фракции.

Зола легкой фракции, ее состав и свойства изучались в золоотвале №2 Усть-Каменогорской ТЭЦ (угли кузбасского бассейна). Площадь действующего золоотвала 25,0 га. Зола гидроудаления Усть-Каменогорской ТЭЦ получается в результате пылевидного сжигания углей кузнецкого бассейна в котлах. Схема разбивки золоотвала №2 по зонам в зависимости от физико-механических характеристик показана на Рисунке 1.

По мере движения золы из I зоны в IV более плотные и тяжелые частицы оседают в I и II зонах. Зола легкой фракции уносится водой на периферию золоотвала как наиболее легкий компонент (Рисунок 1).

Технологические свойства золы легкой фракции. В Табл.1 приведены физико-механические показатели золы ТЭЦ в зависимости от ее места нахождения.

Таблица 1 

Физико-механические характеристики золы по зонам

Зона золо- отвала	Насыпная плотность кг/м3	Истинная плотность, г/см3	Содержание стеклофазы, %	Удельная поверхность, см2/г	Потери при прокалива-нии, %
I	700-800	2,8-2,85	49-55	1900-3000	7-11,0
II	600-700	2,75-2,85	50-65	3000-4000	3,8-8,3
III	500-700	2,6-2,75	65-80	3000-3500	0,78-1,3
IV	350-500	2,53-2,6	75-90	2700-3000	0,64-0,98

 

Провести четкую границу между зонами невозможно, зола с высоким содержанием стеклофазы встречается и в первых двух зонах, но в четвертой зоне она содержит наибольшее количество стеклофазы (75-90 %, Табл.1) и практически в ней отсутствуют несгоревшие частицы (п.п.п. менее 1 %, Табл.2). Оксидный химический состав представлен в Табл.2, а поэлементный в Табл.3.

Таблица 2 

Химический состав золы легкой фракции

Содержание оксидов, мас. %
SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	MgO	R2O	П.п.п.
58,74	21,39	5,07	3,70	1,22	1,6	7,34

 

Таблица 3 

Поэлементный анализ золы легкой фракции

C	O	Na	Mg	Al+ Ti	Si	K	Ca	Fe
0,14	46,28	1,82	0,82	12,9+ 0,87	21,78	3,87	7,4	4,12

 

На Рисунке 2 представлена микроструктура золы легкой фракции

Количественный минералогический состав золы легкой фракции представлен следующими минералами, мас., %: стекловидные частицы 50-55, стекла 20-25, кварц 8-12, гематит 4-5, анортит 3-5, полевой шпат 5-8, муллит 2-4.

Золу легкой фракции в производстве керамических материалов целесообразно использовать в качестве интенсификатора спекания, для снижения температуры обжига [1-5].

Наличие муллита (3Al2O3·2SiO2) в исследуемой золе легкой фракции, как и в золошлаке, будет способствовать и образованию муллита при обжиге керамического кирпича.

 

Список литературы

1.     Абдрахимов В.З. Исследование влияние золы легкой фракции на микропористость керамики // Огнеупоры и техническая керамика. 2006. -№9. С. 37-40

2.     Абдрахимов В.З. Образование золы легкой фракции и перспектива  ее  использования  в  производстве керамических плиток // Комплексное использование минерального сырья. -1988. -№6. -С. 75-78.

3.     Абдрахимов В.З. Влияние золы легкой фракции на физико-механические свойства керамической плитки // Комплексное использование минерального сырья. -1988. -№7. -С. 75-80.

4.     Абдрахимов В.З. Применение легкой фракции золы и волластонита в производстве облицовочной плитки // Комплексное использование минерального сырья. -1986. -№11. -С. 68-70.

5.     Абдрахимов В.З., Абдрахимова Е.С. Влияние помола золы легкой фракции на технологические свойства керамических масс // Комплексное использование минерального сырья. -1998. -№6. -С. 89-91.