雖然(ran)(ran)粉煤(mei)灰(hui)在混凝土中(zhong)的(de)(de)(de)使用(yong)(yong)仍然(ran)(ran)是(shi)(shi)煤(mei)燃燒產品(CCPs)的(de)(de)(de)最引人(ren)注目的(de)(de)(de)有(you)益用(yong)(yong)途，但非傳(chuan)統用(yong)(yong)途、從粉煤(mei)灰(hui)中(zhong)提取價值的(de)(de)(de)新(xin)工藝的(de)(de)(de)研究與開(kai)發，有(you)望(wang)激發新(xin)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)以(yi)(yi)及對(dui)這些材料(liao)的(de)(de)(de)興趣。以(yi)(yi)下是(shi)(shi)一些近期和新(xin)興的(de)(de)(de)科(ke)學發展的(de)(de)(de)例子(zi)，它們可以(yi)(yi)塑(su)造(zao)未來的(de)(de)(de)粉煤(mei)灰(hui)綜合(he)利用(yong)(yong)市場，并將其擴展到混凝土之外。

　　聚灰填料應用

　　眾(zhong)所周知(zhi)，粉(fen)煤灰是制(zhi)造水泥和(he)(he)(he)混(hun)凝(ning)土等建筑產品(pin)的(de)關鍵成分，它(ta)可以(yi)提高(gao)水泥和(he)(he)(he)混(hun)凝(ning)土的(de)工作性、強(qiang)度和(he)(he)(he)耐久性，同時減少溫室氣體(ti)排(pai)放，并減少與制(zhi)造這些建筑材料(liao)相關的(de)原始材料(liao)的(de)使(shi)用。圣安東尼奧(ao)市Boral創新工廠的(de)科(ke)學家和(he)(he)(he)研(yan)究(jiu)人員(yuan)同樣在模擬木質外飾和(he)(he)(he)壁板產品(pin)的(de)生產中證明了(le)粉(fen)煤灰的(de)性能和(he)(he)(he)環境(jing)價值。

　　當制造商為他們(men)的(de)產品開發基礎材料時(shi)，裝(zhuang)飾(shi)和壁板(ban)是流入模具或(huo)擠壓(ya)的(de)混合(he)物，通(tong)常(chang)會組(zu)合(he)幾種(zhong)(zhong)成分，其中一種(zhong)(zhong)或(huo)多(duo)(duo)種(zhong)(zhong)是樹(shu)脂(zhi)或(huo)膠(jiao)水，將材料粘合(he)在一起，填充成分顆粒(li)之間的(de)“間隙”。理想情況(kuang)下，這些(xie)配方盡可(ke)能多(duo)(duo)的(de)使用無(wu)機材料，從而減(jian)少填補空白的(de)聚合(he)物，以(yi)降低成本。

　　對于(yu)Boral的(de)(de)TruExterior飾板(ban)和壁板(ban)，粉(fen)煤(mei)灰(hui)與聚(ju)(ju)合(he)(he)物(wu)結合(he)(he)形成一(yi)種(zhong)耐用(yong)的(de)(de)聚(ju)(ju)灰(hui)材料(liao)。粉(fen)煤(mei)灰(hui)是(shi)這種(zhong)應用(yong)的(de)(de)理想材料(liao)，因為它(ta)是(shi)球形的(de)(de)，有(you)幾(ji)種(zhong)粒徑。球形在(zai)天然(ran)材料(liao)中是(shi)罕見(jian)的(de)(de)，而在(zai)粉(fen)煤(mei)灰(hui)這樣豐富的(de)(de)天然(ran)材料(liao)中，它(ta)暴露(lu)在(zai)聚(ju)(ju)合(he)(he)物(wu)覆(fu)蓋的(de)(de)給定(ding)體積的(de)(de)表面積更小。對于(yu)不同大小的(de)(de)顆粒，較(jiao)小尺寸的(de)(de)粉(fen)煤(mei)灰(hui)顆粒會填(tian)滿較(jiao)大顆粒之(zhi)間的(de)(de)間隙。這兩個特性均允許使用(yong)較(jiao)少的(de)(de)聚(ju)(ju)合(he)(he)物(wu)填(tian)充空間并覆(fu)蓋粉(fen)煤(mei)灰(hui)。

　　從性能的(de)角(jiao)度來看，粉煤(mei)灰材(cai)料是惰性和(he)(he)無機(ji)的(de)。而且由于它是穩定(ding)的(de)，因(yin)此不會對環境產(chan)生(sheng)重(zhong)大影(ying)響，這有助于TruExterior壁(bi)板和(he)(he)飾(shi)板在(zai)濕(shi)度和(he)(he)溫度變化的(de)情(qing)況下保持尺寸穩定(ding)。此外，這些多灰材(cai)料提供(gong)(gong)了木材(cai)的(de)外觀和(he)(he)可加工性，同時提供(gong)(gong)了耐(nai)用性和(he)(he)抗(kang)開裂、腐爛、劈裂以(yi)及防(fang)昆蟲的(de)能力。由于這些聚(ju)灰產(chan)品(pin)中回收材(cai)料的(de)比例很(hen)高，因(yin)此它們都經過了“cradle-to-cradle”認證，通(tong)過這個認證，它們已經成(cheng)(cheng)功地通(tong)過了材(cai)料健康、材(cai)料再利用、可再生(sheng)能源(yuan)和(he)(he)碳(tan)管(guan)理、水資源(yuan)管(guan)理和(he)(he)社(she)會公平等五個標(biao)準(zhun)的(de)評(ping)估。除了這種獨特的(de)填料應用，粉煤(mei)灰已成(cheng)(cheng)功地用于瀝青屋頂瓦、地毯背襯(chen)和(he)(he)其他復合材(cai)料產(chan)品(pin)。

　　粉煤灰(hui)壓裂支撐劑

　　通過水力壓裂法(fracking)生(sheng)產(chan)石油和天然氣(qi)(qi)，包括鉆長水平(ping)井(jing)(jing)，劈開(kai)(kai)地下(xia)頁巖或粉砂(sha)巖巖層，以(yi)(yi)及(ji)對油井(jing)(jing)進行處理以(yi)(yi)穩定由此產(chan)生(sheng)的裂縫(feng)(feng)。傳統上，最后一(yi)步(bu)是將(jiang)天然砂(sha)或人(ren)造砂(sha)泥漿泵入裂縫(feng)(feng)中，使裂縫(feng)(feng)張開(kai)(kai)。這種“支(zhi)撐(cheng)劑”必須(xu)具有足夠(gou)的抗破碎性，以(yi)(yi)防止在油井(jing)(jing)作業期間裂縫(feng)(feng)閉(bi)合，同時保(bao)持足夠(gou)的導水率，以(yi)(yi)便(bian)輕松通過油、氣(qi)(qi)和水。

　　一(yi)個(ge)產(chan)學研合作伙伴正在開(kai)(kai)發一(yi)種有(you)前景(jing)的(de)(de)(de)粉(fen)(fen)煤灰支(zhi)(zhi)撐劑，以實現這些(xie)目(mu)標。該項目(mu)將肯塔基大學應(ying)用能源研究中心開(kai)(kai)發的(de)(de)(de)專利技(ji)術(shu)與Métis液(ye)體(ti)(ti)壓裂(lie)技(ji)術(shu)相結(jie)合，該技(ji)術(shu)使用由清水和粉(fen)(fen)煤灰形成的(de)(de)(de)高度穩定的(de)(de)(de)致密液(ye)體(ti)(ti)支(zhi)(zhi)撐劑泥漿(jiang)，以產(chan)生較大的(de)(de)(de)靜水壓力負責大部分壓裂(lie)作業的(de)(de)(de)頭。Boral資源公司為該項目(mu)提供粉(fen)(fen)煤灰。

　　該技術被(bei)稱為多級液(ye)體壓(ya)裂(lie)支撐(cheng)劑(ji)注入(ru)技術(Multi-Frac)，該技術使用納米、微觀和宏觀尺寸的(de)(de)支撐(cheng)劑(ji)來產生一(yi)系列的(de)(de)支撐(cheng)裂(lie)縫，這(zhe)些裂(lie)縫的(de)(de)滲(shen)透率很小，可(ke)以產生大量(liang)的(de)(de)油氣，也可(ke)以形成更(geng)大的(de)(de)“礫石(shi)充填”通道。這(zhe)種方法減少了(le)對高壓(ya)泵送設(she)備(bei)的(de)(de)需(xu)求，并消除了(le)粘度調節劑(ji)。可(ke)在(zai)井場使用便攜式(shi)設(she)備(bei)對粉煤灰進行處理。

　　從水力(li)壓(ya)裂(lie)(lie)和(he)粉煤灰行業的(de)角度(du)來看，該技術的(de)潛在(zai)意義(yi)是巨大(da)的(de)。對于(yu)鉆(zhan)床而言，多重壓(ya)裂(lie)(lie)技術防(fang)止微裂(lie)(lie)縫過早閉合的(de)能(neng)力(li)可以阻止目前壓(ya)裂(lie)(lie)井(jing)相對于(yu)傳統井(jing)產(chan)量的(de)快速下降。因此，粉煤灰支撐劑的(de)生產(chan)可以在(zai)降低(di)壓(ya)裂(lie)(lie)成本的(de)情況下，回收大(da)量的(de)石(shi)油和(he)天然氣，并(bing)有可能(neng)產(chan)生更大(da)的(de)利潤率。

　　環境效益也很可觀，其中包括減小井(jing)場面(mian)(mian)積、減少(shao)表面(mian)(mian)干擾對環境的(de)影響、降低能(neng)源消耗并相應提高回收(shou)能(neng)源效率、通(tong)(tong)過使用更少(shao)的(de)化學(xue)藥品來(lai)獲得更清潔的(de)水。高密度灰漿可以(yi)通(tong)(tong)過油管(guan)泵送，這對于舊油氣田的(de)再壓裂、恢復生產和節約資源以(yi)及(ji)減少(shao)新開發的(de)需(xu)求是(shi)非(fei)常(chang)理想的(de)。此外，粉(fen)煤灰已從地(di)表清除，永久儲存在數(shu)千英尺的(de)地(di)下，減少(shao)了(le)垃圾(ji)填埋場的(de)規模和需(xu)求。

　　這項(xiang)研究將使(shi)該技術(shu)從試點/示(shi)范階段進入(ru)商業可行(xing)性，擴大粉煤(mei)(mei)灰的(de)(de)綜合(he)利用(yong)范圍(wei)。項(xiang)目(mu)參與者認為，根據石油/天然氣市場情(qing)況，粉煤(mei)(mei)灰壓裂支撐(cheng)劑的(de)(de)產量最終有可能達到或超過目(mu)前用(yong)于水泥和混凝土(tu)生產的(de)(de)粉煤(mei)(mei)灰的(de)(de)數(shu)量和價(jia)值。

　　從(cong)燃煤副產物(CCPs)中提取礦物和關鍵元素

　　自(zi)(zi)然界中(zhong)的(de)(de)(de)所有物(wu)質都是由周期表中(zhong)92種(zhong)(zhong)自(zi)(zi)然存在的(de)(de)(de)元(yuan)(yuan)素中(zhong)的(de)(de)(de)一種(zhong)(zhong)或多種(zhong)(zhong)組成(cheng)的(de)(de)(de)。煤及其固體燃燒產物(wu)可(ke)能(neng)含(han)有這92種(zhong)(zhong)元(yuan)(yuan)素中(zhong)的(de)(de)(de)76種(zhong)(zhong)。從(cong)CCP中(zhong)提取礦物(wu)、金(jin)屬和稀(xi)土元(yuan)(yuan)素的(de)(de)(de)研究和評估(gu)已經進行了多年。由于對戰略(lve)性礦物(wu)的(de)(de)(de)需求(qiu)不(bu)斷增加，并且由于監管規定的(de)(de)(de)要求(qiu)，預計從(cong)儲灰池中(zhong)回收(shou)大(da)量的(de)(de)(de)燃煤材料，人們對這些(xie)概念越來越感興趣。

　　例如，Elixsys工(gong)(gong)藝(yi)可以同時容納煙氣脫硫(FGD)和(he)粉煤灰副(fu)產品，它(ta)使(shi)用濕(shi)法冶金方(fang)法來(lai)消(xiao)化(hua)(hua)材料(liao)并回收各種金屬，如氧化(hua)(hua)物、氫氧化(hua)(hua)物和(he)碳酸(suan)鹽。該工(gong)(gong)藝(yi)由兩個(ge)模塊組成(cheng)。模塊1是將(jiang)FGD原(yuan)料(liao)加工(gong)(gong)成(cheng)硫酸(suan)銨(an)肥料(liao)和(he)沉(chen)淀碳酸(suan)鈣。模塊2是對粉煤灰進(jin)行加工(gong)(gong)，將(jiang)其主要元素組成(cheng)分離成(cheng)各種硅、氧化(hua)(hua)鋁、鐵、鈣、鎂產品。剩下的成(cheng)分可以進(jin)一步加工(gong)(gong)以分離微量(liang)礦物和(he)稀土元素(REEs)。

　　可再(zai)生(sheng)能源、消(xiao)費電(dian)子產(chan)品以(yi)及許多國防(fang)和國家安全應用領域對(dui)稀(xi)(xi)土的需求增加，推動了人(ren)們對(dui)從(cong)(cong)豐富(fu)的CCP資(zi)源中(zhong)提取稀(xi)(xi)土金(jin)屬的興(xing)趣(qu)，這(zhe)些資(zi)源比通過(guo)傳統礦業開采(cai)相(xiang)對(dui)容(rong)易獲得。開發技術(shu)經(jing)濟可行(xing)的技術(shu)，從(cong)(cong)這(zhe)些低品位來(lai)源中(zhong)回收稀(xi)(xi)土是(shi)至關(guan)(guan)重(zhong)要的。例(li)如，加州大(da)學洛杉磯分校(UCLA)已經(jing)開發了一種低能耗、環境友好的工藝，從(cong)(cong)各(ge)種煤灰來(lai)源中(zhong)提取稀(xi)(xi)土元(yuan)素(su)和關(guan)(guan)鍵材料(CMs)，包括(kuo)從(cong)(cong)燃煤和城(cheng)市固體廢物(wu)焚燒中(zhong)提取的。該工藝采(cai)用聲波刺激，快(kuai)速選擇性地將(jiang)灰分溶(rong)解到水溶(rong)劑中(zhong)。產(chan)生(sheng)的廢水被(bei)輸入到基于膜的過(guo)程中(zhong)，首(shou)先從(cong)(cong)多價離(li)(li)子中(zhong)分離(li)(li)出單(dan)價REE/CM物(wu)種(如Fe+3、Al+3)，然后電(dian)解沉淀REE羥基。

　　埃爾派自主研制的大型固廢粉煤灰超音速蒸汽粉碎、多固廢協同互補高值利用技術產業化成套裝備等，獲批山東省重點研發計劃及重大科技創新工程。氣流粉碎機在線清洗系統取得國家發明專利，經山(shan)東(dong)省新產品鑒(jian)定，專家評定其“填補國內空(kong)白”。該項(xiang)目榮(rong)獲科技部中小(xiao)企(qi)業創新基金，山(shan)東(dong)省首臺(套(tao))技術(shu)裝備和(he)關鍵(jian)核心零部件及生產企(qi)業、濰坊市科學技術(shu)進步獎(jiang)三(san)等(deng)獎(jiang)等(deng)獎(jiang)項(xiang)。

　　由(you)埃爾(er)派自主研制的(de)粉碎機、分級機，以(yi)及(ji)顆粒整(zheng)形(xing)(xing)、包覆(fu)、修飾(shi)等(deng)關(guan)鍵技(ji)術的(de)突(tu)破，打破了(le)國外技(ji)術壁壘，填(tian)補了(le)國內行(xing)業(ye)(ye)空白，大大推(tui)進(jin)了(le)醫(yi)藥、食品、化工、礦物、新(xin)材料、固廢處理等(deng)領(ling)域的(de)技(ji)術進(jin)步和產業(ye)(ye)升級。先后榮獲科技(ji)部“科技(ji)型中小(xiao)企(qi)業(ye)(ye)技(ji)術創新(xin)基金”、“山(shan)東(dong)省首批瞪羚企(qi)業(ye)(ye)”、“山(shan)東(dong)省隱形(xing)(xing)冠軍企(qi)業(ye)(ye)”、“高(gao)新(xin)技(ji)術企(qi)業(ye)(ye)”、“中國專利山(shan)東(dong)明(ming)星企(qi)業(ye)(ye)”等(deng)榮譽稱號(hao)。

　　從問(wen)題(ti)咨詢(xun)到方(fang)案(an)設計(ji)，埃爾(er)派為客(ke)戶提供最專業的(de)解(jie)答和(he)最全面(mian)的(de)解(jie)決辦法，并協助客(ke)戶擬定施工(gong)方(fang)案(an)，為客(ke)戶提供最專業的(de)“保(bao)姆級(ji)(ji)”私人訂制服務。埃爾(er)派已(yi)服務超過3000家海內外(wai)客(ke)戶，銷路(lu)遍布亞、非、歐(ou)、美與大洋洲的(de)100多個國家和(he)地(di)區(qu)，歸納統計(ji)了(le)上萬種物料(liao)的(de)超微粉碎分級(ji)(ji)解(jie)決方(fang)案(an)，贏得(de)了(le)客(ke)戶們的(de)廣泛贊譽。

推薦您閱讀粉體行業資訊、了解工業產品技術、熟悉更多超微粉碎產品百科知識，助您選(xuan)設備不(bu)求人。