FI121299B - Menetelmä kivihiilituhkan jalostamiseksi erottamalla hiilipitoinen tuote ja ottamalla talteen silikaattisia tuhkatuotteita sekä menetelmällä tuotetun hiilipitoisen hienotuotteen käyttö - Google Patents
Menetelmä kivihiilituhkan jalostamiseksi erottamalla hiilipitoinen tuote ja ottamalla talteen silikaattisia tuhkatuotteita sekä menetelmällä tuotetun hiilipitoisen hienotuotteen käyttö Download PDFInfo
- Publication number
- FI121299B FI121299B FI20080453A FI20080453A FI121299B FI 121299 B FI121299 B FI 121299B FI 20080453 A FI20080453 A FI 20080453A FI 20080453 A FI20080453 A FI 20080453A FI 121299 B FI121299 B FI 121299B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- ash
- carbon
- och
- att
- fraction
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 36
- 239000002956 ash Substances 0.000 title claims description 32
- 239000010883 coal ash Substances 0.000 title claims description 30
- 238000007670 refining Methods 0.000 title claims description 7
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 6
- 238000004064 recycling Methods 0.000 title claims description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 34
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 238000005188 flotation Methods 0.000 claims description 13
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 12
- 238000005187 foaming Methods 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 5
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 238000010902 jet-milling Methods 0.000 claims 2
- 101100367084 Caenorhabditis elegans such-1 gene Proteins 0.000 claims 1
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 claims 1
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 claims 1
- 241000209140 Triticum Species 0.000 claims 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 claims 1
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 claims 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 claims 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 21
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 4
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 2
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000011376 self-consolidating concrete Substances 0.000 description 1
- 229910052604 silicate mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 size <10 μm Chemical compound 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03B—SEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
- B03B9/00—General arrangement of separating plant, e.g. flow sheets
- B03B9/04—General arrangement of separating plant, e.g. flow sheets specially adapted for furnace residues, smeltings, or foundry slags
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
- B03D1/00—Flotation
- B03D1/02—Froth-flotation processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/04—Waste materials; Refuse
- C04B18/06—Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
- C04B18/065—Residues from coal gasification
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
- C04B20/02—Treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L5/00—Solid fuels
- C10L5/02—Solid fuels such as briquettes consisting mainly of carbonaceous materials of mineral or non-mineral origin
- C10L5/04—Raw material of mineral origin to be used; Pretreatment thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L9/00—Treating solid fuels to improve their combustion
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L9/00—Treating solid fuels to improve their combustion
- C10L9/02—Treating solid fuels to improve their combustion by chemical means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
- B03D1/00—Flotation
- B03D1/14—Flotation machines
- B03D1/24—Pneumatic
- B03D1/247—Mixing gas and slurry in a device separate from the flotation tank, i.e. reactor-separator type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
- B03D2203/00—Specified materials treated by the flotation agents; Specified applications
- B03D2203/02—Ores
- B03D2203/04—Non-sulfide ores
- B03D2203/08—Coal ores, fly ash or soot
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Description
MENETELMÄ KIVU IIILITUIIKAN JALOSTAMISEKSI EROTTAMALLA HIILI-PITOINEN TUOTE JA OTTAMALLA TALTEEN SILIKAATTISIA TUHKATUOT-TEITA SEKÄ MENETELMÄLLÄ TUOTETUN HIILEPITOISEN HIENOTUOTTEEN 5 KÄYTTÖ
Keksintö kohdistuu menetelmään voimalaitoksissa syntyvän kivihiilituhkan teolliseksi jalostamiseksi erottamalla mainitusta kivihiilituhkasta hiilipitoinen tuote ja palauttamalla takaisin käyttöön sekä ottamalla talteen jalostamisessa saatuja olennaisen hiilivapaita sili-10 kaattisia tuhkatuotteita. Edelleen keksintö kohdistuu edellä mainitun menetelmän avulla tuotetun hiilipitoisen hienotuotteen käyttöön.
Voimalaitoksissa syntyvä kivihiilituhka sisältää palamatonta hiiltä vaihtelevia määriä arvosta 1 %: sta jopa 20 %: iin. Kivihiilituhkan tuhka-aines on pääosin muodoltaan pyöreitä 15 partikkeleita, jotka ovat lasittuneita silikaattimineraaleja. Partikkelimuoto on edullinen ja tekee mahdolliseksi kivihiilituhkan hyötykäytön monissa sovellutuksissa, mikäli sen hiilipitoisuus on riittävän alhainen ja stabiili.
Yleisesti tiedetään, että kivihiilituhkaa voidaan käyttää sellaisenaan betonituotteissa ja 2 0 muissa rakentamiseen liittyvissä kuivatuotteissa sekä betonityösovellutuksissa.
Kivihiilituhkan laajamittaisempaa hyödyntämistä vaikeuttaa tuhkassa olevan palamattoman hiilen määrän suuri vaihtelu. Korkea hiilipitoisuus heikentää tuoreen betonin työstettävyyt-tä, vaikeuttaa eräiden lisäaineiden käyttöä sekä väljää betonia. Kivihiilituhkan käyttö mää- 2 5 ritellään normeissa, joissa sen käyttöä ohjataan kivihiilituhkan hiilipitoisuuden mukaan.
Lisäksi kivihiilituhkan raejakauma on hyvin laaja 0,1 pm -1000 pm.
Kokeellisesti on todettu, että kivihiilituhkasta voidaan taloudellisesti poistaa pneumaattisesti luokittelemalla, jopa 50 p-% raekooltaan alle 50 pm hienoa fraktiota. Polttoproses- 3 0 sista riippuen palamaton hiili rikastuu erilaisiin tuotteisiin tai fraktioihin. Määrätyissä ta pauksissa hienon tuotteen tai fraktion hiilipitoisuus on merkittävästi keskimääräistä hiili-pitoisuutta korkeampi. Palauttamalla tällainen tuote tai fraktio takaisin voimalan kattila-laitokseen voidaan palamaton hiili polttaa ja käyttää hiilen energia polttoprosessissa hyväksi.
Jauhetun kivihiilen poltossa syntyvä tuhka muodostuu prosessissa, jossa kivihiilen sisältämät mineraalit hajoavat, sulavat sekä jähmettyvät palokaasujen jäähtyessä ennen säh- 35 2 kösuodattimissa tapahtuvaa savukaasujen puhdistamista. Sekä mineraalien hajoaminen oksideiksi että syntyvien kiteisten aineiden sulaminen vaativat runsaasti energiaa. Tämän vuoksi kaikki normaalissa kivihiilen polttoprosessissa syntyvä lentotuhka ei ehdi täydel-5 lisesti sulaa ennen jäähtymistään. Piipitoisen materiaalin sulaminen ja nopea jäähtyminen on juuri oleellista pozzolaanisen aktiivisuuden saavuttamiselle.
Prosessiin luokitus- tai vaahdotusprosessin kautta palautettu lentotuhka on jo ensimmäisessä polttoprosessissa hajonnut oksideiksi sekä osaltaan kertaalleen sulanut ja menettänyt 10 näin kidemuotonsa. Palautetun tuhkan hajottamiseen tai sulattamiseen kattilaitoksessa olevaa termistä energiaa ei enää tarvita näihin prosesseihin. Tuhka lämpiää nopeasti, tuhkan sisältämä hiili pala ja tuhka sulaa nopeasti. Kierrätetyn tuhkan lämpötila ennen sähkösuo-dattimissa tapahtuvaa erottumista on merkittävästi korkeampi, kuin ensimmäiseen polttoon tulevan jauhetun kivihiilen mukana tulevan epäorgaanisen materiaalin lämpötila. Tämä 15 johtaa siihen, että myös jäähtyneen tuhkan lasimaisuusaste on uudelleen kiertäneessä tuhkassa merkittävästi korkeampi.
Uudelleen kierrätetyn tuhkan merkittävästi korkeampi lämpötila aiheuttaa sulan tuhkan viskositeetin sekä pintajännityksen pienenemiseen ja johtaa sitä kautta pienempään par-2 0 tikkelikokoon. Pienempi partikkelikoko johtaa taas parempaan pozzolaaniseen aktiivisuuteen ja siten myös korkeampaan aktiivisuuteen sementtipohjaisissa tuotteissa käytettäessä.
Mikäli tuhkan hiilipitoisuus on korkea ja palamaton hiili erittäin hienoa voidaan hieno- 2 5 tuote yhdistää prosessissa syntyvään hiilirikasteeseen ja näin käyttää hyödyksi energiana.
Vastaavasti mikäli tuhkan hiilipitoisuus on < 5 p-% soveltuu tämä osa tuhkasta erinomaisesti käytettäväksi erilaisissa rakennustekniikassa käytettävissä kuivatuotteissa.
Partikkelikokoon perustuvan pneumaattisen luokituksen avulla voidaan hienoa fraktiota 3 0 vähentää kivihiilituhkasta haluttu määrä, jolloin veden käyttöön perustuva vaahdotusmenetelmä on mahdollista saada toimimaan selektiivisesti ja hiili saadaan tarkoin ja taloudellisesti erotetuksi varsinaisesta silikaattiperusteisesta tuhkasta.
Hiilivapaasta ja hiilipitoisesta fraktiosta poistetaan vettä suodatustekniikan avulla ja hiili-3 5 vapaa fraktio kuivataan välittömästi suodatusvaiheen jälkeen.
Kuivaus tapahtuu, kun käytetään kuumaa työkaasua siirrettäessä materiaali suodatusvai- o
J
heesta pneumaattisesti toimivalle luokittimelle, joka luokittelee karkean ja hienon fraktion erilleen.
5 Syntyneitä hiilivapaita tuotefraktioita voidaan hyödyntää: • sellaisenaan esim. itsetiivistyvässä betonimassassa • prosessin ensimmäisessä vaiheessa syntyneiden hienojen fraktioiden hiilipitoisuuden säätämiseen • mikronisoimalla hiilivapaa fraktio erittäin hienoksi, jolloin sen aktiivisuusindeksi 10 nousee sementtiä korkeammaksi ja soveltuu korvaamaan erilaisia betonituotteissa tarvittavia silikatuotteita.
Keksinnön mukaiselle menetelmälle kivihiilituhkan jalostamiseksi on tunnusomaista, mitä on esitetty patenttivaatimuksissa 1 ja 2 ja keksinnön mukaisella menetelmällä tuotetun hie-15 notuotteen käytölle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksessa 6.
Keksinnön etuna on, että kivihiilituhka saadaan edullisesti hiilestä vapaaksi raaka-aineeksi ja myös erotettu hiili saadaan uudelleen käyttöön esim. polttoaineeksi.
2 0 Seuraavassa keksintöä selitetään lähemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, jossa
Kuvio 1 esittää kaaviollisesti erästä kivihiilituhkan jalostusprosessia.
Kuvio 2 esittää kaaviollisesti erään kivihiilituhkaerän jakautumista prosessissa sen eri vaiheissa p-%:na.
2 5 Kuvio 3 esittää kokeellisesti saavutettuja massajakaumia ja -pitoisuuksia.
Kuviossa 1 on kivihiilituhkan 1 syöttösäiliö 8, josta kivihiilituhkaa annostellaan prosessiin, kuten pneumaattiseen kuljetusputkistoon 17, joka vie mainitun tuhkan pneumaattisiin luo-kittimiin 2.. .4, joista karkein fraktio 5 jatkaa siiloon 18. Hienoimpia fraktioita otetaan 3 0 talteen säiliöihin 9 ja 10.
Siilosta 18 karkea fraktio 5 annostellaan vaahdotuslaitteeseen vaahdotuslaitteiston valmen-timeen 11, jolta vaahdotettu materiaali johdetaan vaahdotuskennoihin 6a, 6b ja niiltä edelleen tuhkafraktio suodattimen 7a kautta kuivaukseen ja luokittimien 14, 15 kautta tuote-35 siiloihin 12 ja 13. Hiili johdetaan suodattimen 7b kautta uusiokäyttöön.
Syöttösäiliön 8 yhteydessä on edullisesti kivihiilituhkan 1 hiilipitoisuuden mittaus laitteella 4 16, jonka on-line analysoinnin tai jatkuvan analysoinnin perusteella ohjataan materiaalivirtaa luokituslaitteilta 2.4 vaahdotukseen ja tarvittaessa ohjataan vaahdotuksessa saadun lähes hiilivapaan fraktion palauttamista ensimmäisiin luokitusvaiheisiin 2. ..4 5 alentamaan hiilipitoisuutta. Vaahdotuksessa käytetään veteen lisättyjä kemiakaaleja tehostamaan vaahdotusta.
Lopputuotteelle on edullista, että tuotesiiloista 12 ja 13 saadut hiilestä lähes vapaat sili-kaattiset tuhkatuotteet ovat mikronisoidut tai mikronisoidaan erilaisia hienojauhatusme-10 netelmiä, kuten vastasuihkujauhatusta ja kierrätysmenetelmää käyttäen niin hienoksi, että sen aktiivisuusindeksi tulee korkeammaksi kuin sementillä.
Kuviossa 2 on yksikkömäärältään 10 yksikön suuruinen kivihiilituhkaerä alkutilanteessa säiliössä 1. Erän hiilipitoisuus on tavanomainen 10 painoprosenttia. Yksikkömäärät kus-15 sakin prosessin vaiheessa esitetään numeroina hakasulkujen sisällä.
Säiliöstä 1 lähtevä kivihiilituhkaerä luokitellaan luokittimissa 2 .4 ja esimerkissä yksikkö-määrä 10 jakautuu niin, että 7,5 yksikköä karkeampaa fraktiota jatkaa säiliöön 18 ja hienompaa fraktiota saadaan talteen 1,5 + 1 = 2,5 yksikköä säiliöihin 9 ja 10.
20 Säiliöön 18 johdettu 7,5 yksikköä jakautuu vaahdotuslaitteiston 11 avulla niin, että saatu hiili määrältään 1,5 yksikköä, noin 60 paino-% hiiltä johdetaan uusiokäyttöön ja hienompi fraktio määrältään 6 yksikköä, jossa on alle 1 % hiiltä, johdetaan luokittimien 14, 15 kautta tuotesiiloihin 12 ja 13, esimerkissä 3 yksikköä kumpaankin siiloon, jolloin hiilipitoisuus on 2 5 niissä alle 1 %.
Säiliöstä 12 johdetaan erään suoritusesimerkin mukaan hienoa luokiteltua fraktiota, jonka C-pitoisuus on alle 1 p-% esim. säiliöihin 9 ja 10 niissä olevien fraktioiden kanssa sekoitettavaksi, jolloin sekoituksen jälkeen niiden yhteinen yksikkömäärä on 2,5 + 3 = 5,5 ja 30 hiilipitoisuus alle 5 p-%.
Jos luokittimilta 2 ja 4 saadaan erotetuksi korkean hiilipitoisuuden hienotuotetta säiliöihin 9 ja 10, voidaan eräässä suoritusmuodossa tätä hienotuotetta yhdistää suodattimelta 7b saatuun hiilirikasteeseen ja näiden seosta käyttää energian tuotannossa polttamalla tätä.
Jalostettavan tuhkan laatu riippuu kivihiilestä ja polttokattilan konstruktiosta. Jos tuhka sisältää paljon hienojakoista hiiltä, käsitellään se pneumaattisessa luokittimessa, jolloin 35 5 keksinnön suoritusmuoto on patenttivaatimuksen 2 mukainen . Jos tuhkan hienoaines ei sisällä merkittävästi vaahdotusta haittaavaa hiiltä, kuten kokoluokkaa <10 pm, on tuhka 5 johdettavissa suoraan vaahdotusprosessiin, jolloin keksinnön suoritusmuoto on patenttivaatimuksen 1 mukainen.
Kuviossa 3 esitetään energian tuottamiseen tarkoitetun hiilen erottaminen. Hiili erottuu lähes täysin kivihiilituhkasta ja kuviossa esitetään lisäksi, että puhdistuksessa väliaineena 10 käytettävä vesi toimii suljetussa kierrossa, johon tarvitaan täydennystä vain tuotteen mukana lähtevän kosteuden verran.
15 20 25 30 35
Claims (7)
1. Menetelmä voimalaitoksissa syntyvän kivihiilituhkan (1) teolliseksi jalostamiseksi erottamalla mainitusta kivihiilituhkasta hiilipitoinen tuote takaisin käyttöön sekä ottamalla talteen jalostamisessa saatuja olennaisen hiilivapaita silikaattisia tuhkatuotteita, tunnettu siitä, että menetelmässä - kivihiilituhka (1) ohjataan vaahdotusprosessiin (11, 6a), jossa vettä väliaineena 10 käyttäen silikaattipitoinen tuhka-aines ja hiili erotetaan, jolloin erotus perustuu hiilen pinta-aktiivisiin ominaisuuksiin vaahdottua helposti, - vaahdotuksessa syntynyt hiilirikaste ja hiilestä ja hienoaineksesta lähes vapautunut karkea tuhkafraktio suodatetaan suodattimissa (7a), (7b) ja ainakin karkea silikaattipitoinen ja lähes hiilivapaa tuhkafraktio siirretään suodatuksessa jääneen veden haihdut- 15 tamiseksi kuumaa matalapaineista työkaasua käyttäen pneumaattisen luokituslaitteen kautta kuivattuna tuotesiiloihin (12) ja (13) ja rikastettu hiili palautetaan energian tuotantoon.
2. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat därav, att processdugligheten av 35 stenkolsask (1) vidare förbättras genom att klassificera stenkolsask (1) i processens första steg i serie verkande pneumatiska klassificeringsanordningar (2...4) sä, att stenkolsask klassificeras när luit är som medium, i dem tili fin och grov fraktioner enligt partikelstorlek 5 8 och om behövs klassificeringar upprepas sä, att grov fraktion kan pä grund av frän den borttagen frn fraktion ledas till flotationprocessen.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kivihiilituhkan (1) 2. prosessoitavuutta edelleen parannetaan luokittelemalla prosessoinnin ensimmäisessä vaiheessa kivihiilituhka (1) sarjassa toimivissa pneumaattisissa luokittimissa (2 .4) siten, että kivihiilituhka ilman ollessa väliaineena luokitellaan niissä hienoon ja karkeaan fraktioon partikkelikoon mukaan ja tarvittaessa luokituksia kerrataan niin, että karkea fraktio on siitä pääosin poistetun hienon fraktion vuoksi johdettavissa vaahdotusprosessiin. 25
3. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat därav, att fin fraktion, som är produce-rad frän i flotationsprocessen producerad nästan kolfri och pneumatiskt klassificerad ask leds i mellan i första klassificeringsstegen producerande fina fraktioner för nedsättning deras kolhaltighet. 10
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaahdotusprosessissa tuotetusta lähes hiilivapaasta tuhkasta pneumaattisesti luokiteltua hienoa fraktiota johdetaan ensimmäisissä luokitusvaiheissa syntyneiden hienojen fraktioiden joukkoon niiden hiilipitoisuuden alentamiseksi. 30
4. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat därav, att processdugligheten av stenkolsask (1) vidare förbättras när stenkolsaskens kolhaltighet kontrolleras med konti-nuerligt analysering eller med on-line analysering, vilken styr det pneumatiska klassifi-ceringssteget och kolens flotation pä grund av kolhaltigheten. 15
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kivihiilituhkan (1) prosessoitavuutta edelleen parannetaan, kun kivihiilituhkan hiilipitoisuutta valvotaan jatkuvalla analysoinnilla tai on-line analysoinnin avulla, mikä ohjaa pneumaattista luokitus-vaihetta ja hiilen vaahdotusta hiilipitoisuuden perusteella. 35 7
5. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat därav, att nästan kolfiia silikathaltiga askpodukter finmalas eller mikroniseras, varvid man använder olika finmalningsmetoder, strälmalning, motsträlmalning och cirkuleringsmetod till sä fin, att deras aktivitetindexser kommer högre än indexer, som omalade eller omikroniserade silikatiska askprodukter har. 20
5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lähes hiili vapaat sili-kaattipitoiset tuhkatuotteet hienojauhetaan eli mikronisoidaan erilaisia hienojauhatusmene- 5 telmiä, suihkujauhatusta, vastasuihkujauhatusta ja kierrätysmenetelmää käyttäen niin hie noksi, että niiden aktiivisuusindeksit tulevat korkeammaksi kuin jauhamattomilla eli mik-ronisoimattomilla silikaattisilla tuhkatuotteilla.
6. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat därav, att man använder i flotationen i vatten tillagda kemikaler som förbättrar flotationseffekten.
6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaahdotuksessa 10 käytetään veteen lisättyjä vaahdotustehoa parantavia kemikaaleja.
7. Patenttivaatimuksen 1 mukaisella menetelmällä tuotetun ja pneumaattisessa luokitus-vaiheessa (2...4) erotetun hiilipitoisen hienotuotteen käyttö energiantuotantoon joko sellaisenaan tai kun siihen on yhdistetty mainitun menetelmän mukaisesti vaahdottamalla 15 rikastettua hiilirikastetta. 20 1. Förfarande för industriell bearbetning av i kraftverkanläggningar producerande sten- kolsask (1) genom att separera hän nämnda stenkolsask en kolhaltig produkt tillbaka tili användning samt genom att tillvarata i bearbetningen producerade väsentligt kolhia silikatiska askprodukter, kännetecknat därav, att i förfarandet - stenkolsask (1) leds tili en flotationsprocess (11,6a), där man använder vatten som 2. medium och separerar askämne och koi, varvid separeringen grundar sig pä kolens yt- aktiva egenskaper att skiunma lätt, - i flotation producerad kolanrikningskoncentrat och grov askfraktion, som är nästan befriat sig frän koi och finämne filtreras i filtren (7a),(7b) och ätminstone grov silikat-haltig och nästan kolhi askfraktion flyttas för avdunstning av i filtrationen kvarstätt 3. vatten genom användning hett lägtryck arbetsgas via en pneumatisk klassificerings- anordning som torkad in i produktsilor (12) och (13) och anrikad koi retumeras tili energiproduktion.
7. Användning av kolhaltig finprodukt, som är producerad enligt förfarandet av patentkrav 2 5 1 och separerat i pneumatiska klassificeringssteg (2.. .4) till energiproduktion antingen i sädan form eller när till den är tillagd kolanrikningskoncentrat som är anrikad med flotation enligt nämnda förfarande. 30 35
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20080453A FI121299B (fi) | 2007-10-19 | 2008-08-07 | Menetelmä kivihiilituhkan jalostamiseksi erottamalla hiilipitoinen tuote ja ottamalla talteen silikaattisia tuhkatuotteita sekä menetelmällä tuotetun hiilipitoisen hienotuotteen käyttö |
| PCT/FI2009/000074 WO2010034872A1 (en) | 2008-08-07 | 2009-08-07 | A method for refining coal ash by separating carbonous product and regenerating siliceous ash products and use of a carbonous product produced by the method |
| US13/057,770 US9278358B2 (en) | 2007-10-19 | 2009-08-07 | Method for refining coal ash by separating carbonous product and regenerating siliceous ash products and use of a carbonous product produced by the method |
| EP09815715.9A EP2613885A4 (en) | 2007-10-19 | 2009-08-07 | A method for refining coal ash by separating carbonous product and regenerating siliceous ash products and use of a carbonous product produced by the method |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20070784 | 2007-10-19 | ||
| FI20070784A FI20070784A0 (fi) | 2007-10-19 | 2007-10-19 | Menetelmä kivihiilituhkan jalostamiseksi |
| FI20080453A FI121299B (fi) | 2007-10-19 | 2008-08-07 | Menetelmä kivihiilituhkan jalostamiseksi erottamalla hiilipitoinen tuote ja ottamalla talteen silikaattisia tuhkatuotteita sekä menetelmällä tuotetun hiilipitoisen hienotuotteen käyttö |
| FI20080453 | 2008-08-07 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20080453A0 FI20080453A0 (fi) | 2008-08-07 |
| FI20080453A FI20080453A (fi) | 2010-02-08 |
| FI121299B true FI121299B (fi) | 2010-09-30 |
Family
ID=42060505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20080453A FI121299B (fi) | 2007-10-19 | 2008-08-07 | Menetelmä kivihiilituhkan jalostamiseksi erottamalla hiilipitoinen tuote ja ottamalla talteen silikaattisia tuhkatuotteita sekä menetelmällä tuotetun hiilipitoisen hienotuotteen käyttö |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| FI (1) | FI121299B (fi) |
| WO (1) | WO2010034872A1 (fi) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10022759B2 (en) | 2015-02-26 | 2018-07-17 | Micropulva Ltd Oy | Method for refining of in power plants produced coal ash and coal containing ashes produced in other combustion processings |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103017182B (zh) * | 2012-12-19 | 2015-07-08 | 华电电力科学研究院 | 电站燃煤机组粉煤灰及炉底渣高效经济加工装置和方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3242058A1 (de) * | 1982-11-13 | 1984-05-17 | Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln | Verfahren und vorrichtung zur aufbereitung von feinstkohle |
| DE3628963A1 (de) * | 1986-08-26 | 1988-03-10 | Steinmueller Gmbh L & C | Verfahren zum fraktionieren von flugasche einer mit festen brennstoffen betriebenen grossfeuerungsanlage mit nachgeschaltetem elektrofilter in abhaengigkeit von dem c-gehalt |
| EP2103361A1 (en) * | 2006-12-11 | 2009-09-23 | Mitsui Engineering and Shipbuilding Co, Ltd. | Method of removing unburned carbon from coal ash |
-
2008
- 2008-08-07 FI FI20080453A patent/FI121299B/fi active IP Right Grant
-
2009
- 2009-08-07 WO PCT/FI2009/000074 patent/WO2010034872A1/en active Application Filing
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10022759B2 (en) | 2015-02-26 | 2018-07-17 | Micropulva Ltd Oy | Method for refining of in power plants produced coal ash and coal containing ashes produced in other combustion processings |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2010034872A1 (en) | 2010-04-01 |
| FI20080453A (fi) | 2010-02-08 |
| FI20080453A0 (fi) | 2008-08-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7416641B2 (en) | Apparatus for recovering marketable products from scrap rubber | |
| CN1159225C (zh) | 制备沉淀碳酸钙的方法和设备 | |
| CA2430594C (en) | Enhancement of cement clinker yield | |
| US8157193B2 (en) | Waterless separation methods and systems for coal and minerals | |
| JP6458267B2 (ja) | 火山噴出物堆積鉱物の乾式分離方法、火山噴出物堆積鉱物の乾式分離装置、細骨材及び火山ガラス材の製造方法 | |
| CZ288842B6 (cs) | Způsob výroby cementového slínku v podlouhlé cementářské rotační peci | |
| EA012860B1 (ru) | Способ и установка для сушки и измельчения влажного минерального сырья | |
| EP2134820B1 (en) | Process for drying and purifying a particulate cellulose/plastic waste mixture | |
| CN112923719A (zh) | 一种煅烧煤矸石的系统和方法 | |
| KR101339554B1 (ko) | 잉곳절삭용 재생슬러리 생산공정에서 발생하는 폐부산물 내의 유효성분을 재회수하기 위한 방법 및 장치 | |
| FI121299B (fi) | Menetelmä kivihiilituhkan jalostamiseksi erottamalla hiilipitoinen tuote ja ottamalla talteen silikaattisia tuhkatuotteita sekä menetelmällä tuotetun hiilipitoisen hienotuotteen käyttö | |
| PL190148B1 (pl) | Stała kompozycja palna i sposób wytwarzania stałej kompozycji palnej | |
| FI65924C (fi) | Foerfarande och anordning foer torravskiljning av pyrit fraon stenkol | |
| US9278358B2 (en) | Method for refining coal ash by separating carbonous product and regenerating siliceous ash products and use of a carbonous product produced by the method | |
| JP2007061737A (ja) | 廃プラスチックの選別装置および選別方法 | |
| JP4501098B2 (ja) | 廃棄物からの有用粒状物の回収方法および装置 | |
| US4019688A (en) | Device for treating loose materials | |
| US3972724A (en) | Process of burning fuel slate to produce energy and cement clinker at the same time | |
| FI128128B (fi) | Menetelmä kivihiilivoimalaitosten tuhkien ja/tai muissa polttolaitoksissa tuotettujen hiilipitoisten tuhkien jalostamiseksi erottamalla hiilipitoinen tuote jatkokäsittelyä varten | |
| JP3836493B1 (ja) | 無機粒子の製造方法 | |
| CN100563977C (zh) | 混合废塑料的分离方法 | |
| CN110951284A (zh) | 废橡胶、塑料裂解后炭黑处理系统 | |
| JP2018002563A (ja) | 水硬性石灰及びその製造方法 | |
| JP2000169197A (ja) | 固形合成樹脂の燃料化方法 | |
| FI64057C (fi) | Saett att klassificera en kristallblandning eller anrika bergarter eller blandkristaller i partikelform |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Ref document number: 121299 Country of ref document: FI |