本发明专利技术涉及一种用物理方法制备水泥减水剂的装置。以粉煤灰为原料，先在摩擦荷电管道中运动与管道壁摩擦，粉煤灰中的煤粒失去电子带正电荷，脱煤灰得到电子带负电荷，经过高压静电分选腔，大部分带正电荷的煤粒在电场作用下，向负高压电极板移动，大部分带负电荷的脱煤灰向正高压电极板移动，将粉煤灰分离成煤粒、中矿(煤粒和脱煤灰的混合物)和脱煤灰分别收集。该脱煤灰即为本发明专利技术制备的水泥减水剂。该减水剂烧失量LOI＜5％，超过国家I级品要求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用物理方法制备水泥减水剂的装置，尤其是一种先利用金属管道摩擦使粉煤灰颗粒荷电，然后在静电场中将其分离，然后利用旋流器收集高纯度的脱碳灰即水泥减水剂的装置。
技术介绍
水泥混凝土是世界上用量最大的建筑材料，但水泥混凝土存在自重大，强度低，脆性大的弱点。随着建筑业的高速发展，对其性能提出了更新更高的要求。在水泥中添加外加剂是提高混凝土强度，改善其各种性能的有效、简便、经济的方法。常用的且用量最大的外加剂是水泥减水剂，目前使用最多的减水剂如改性木质素类减水剂，萘磺酸盐甲醛缩合物高效减水剂，聚氯胺磺酸盐甲醛缩合物高效减水剂，低烧失量的脱碳灰水泥减水剂等。所述的低烧失量脱碳灰水泥减水剂，是对粉煤灰进行分选后得到的粉煤灰再经脱碳工艺后而得，是一种能有效提高水泥混凝土质量，降低成本的外加剂，常用于生产建材、化肥、提取金属等。我国是世界上少数几个以煤炭为主要能源的国家之一，1998年在我国能源消费构成中，煤炭占72. 9%。到2010年我国一次能源消费构成中煤炭占60%左右，由此可见，我国以煤炭为主的能源生产和消费格局在长时间内不会改变。消费量巨大的燃煤产生的环境问题日益突出，1998年我国排放SO2S 2090万吨，烟尘1452万吨；1999年排放SO2为1857 万吨，烟尘1159万吨，其中75%以上与燃煤污染有关。随着大型火力发电厂的增加，我国粉煤灰排放量已由1979年的2675. 2万吨，猛增到2000年的I. 6亿吨，所述的粉煤灰是煤粉燃烧后排放出的一种火山灰质材料，又名飞灰、烟灰。目前我国粉煤灰的平均年排放量约为I. 8亿吨。现在全国火力发电厂总贮存粉煤灰量已超过22亿吨，贮灰场占用土地与良田约44万亩，但是我国粉煤灰的利用率一直只在30%左右徘徊。由此可见，大量废弃的粉煤灰得不到利用，不仅污染水质和空气，破坏环境，同时还侵占了不少耕地，影响气候，破坏生态。因此把粉煤灰作为一种资源来加以认识和充分利用，是关系到可持续发展战略急需解决的问题。对粉煤灰进行摩擦电选机分选后可得到三种产品脱碳灰、中灰和煤粒。低烧失量的脱碳灰有很多用途，可以作水泥混和料来生产各种粉煤灰水泥。这种减水剂对于提高水泥质量，降低水泥成本和大量消耗粉煤灰都是很有好处的。同时，这种低烧失量的脱碳灰还可用于具有很高实用价值和经济价值的粉煤灰减水剂，即水泥减水剂；而分选粉煤灰得到的煤粉可作低质燃料出售或供锅炉回烧，由于其高度多孔网状结构，还可以加工成活性碳， 进一步开拓其利用途径我国粉煤灰分选技术研究起始于70年代末，形成干法和湿法两大系列。湿法分选技术在分选漂珠、选铁和选碳等方面取得了一定的进展，但是，鉴于湿法工艺流程复杂，必须依靠干燥设备，以及产生废水而污染环境，因而相比较之下干法处理粉煤灰技术比湿法分选技术更具有优越性；干法分选技术则在改善粉煤灰细度、烧失量等品质方面显示出其优越性。而采用电选法处理粉煤灰可以有效地降低其碳含量，并生产出具有工业应用价值的脱碳灰。粉煤灰等级划分的国家标准(GB1596-91)中烧失量(LOI)是最重要的参数之一 I级粉煤灰L0I < 5% ;11级粉煤灰L0I < 8% ;111级粉煤灰L0I < 15%。粉煤灰等级越高，脱煤灰烧失量LOI越低，脱煤灰的产量就越高。CN2745653Y中公开的静电颗粒带电分选装置，该分选装置安装一个圆筒状的带电内辊筒，它与中心轴支撑连接，在带电辊筒外包围两个半圆形的外罩筒，外罩筒与带电辊筒之间形成带电室，在外罩筒下部，顺序与外罩筒下板及绝缘连接基座连接，在两个外罩筒下部中间，形成有出料口，在外罩筒上方，连接有外罩筒上板，外罩筒上板之间为物料均布器， 物料均布器上端开口处，装有协流管，在协流管中间，安装有带电栅极，带电栅极分别与带电装置连接。工作时，物料从物料均布器进入，从协流管打入气流，带电物料顺序经带电室、 出料口进入分选机进行物料分选。该装置虽然功效高、成本低，但是不适合类似于粉煤灰这种粉料的分选，且分选过程没有完全封闭，粉尘污染大。CN2304472Y中公开的摩擦静电分选装置，它包括分选室内有正负高压电极及围绕它的由传动轴带动的卸料折带，两高压板间形成静电场，分选室下端连接排料斗，另一端有喷嘴，摩擦器两端各与给料斗及喷嘴相连。外部供风系统为该装置提供高速载流气体，物料在高速气流携带下与摩擦器碰撞、摩擦，使煤与矿物质分别带上极性相反的电荷，通过静电场实现分离。其结构合理简单，简洁有效，但是矿粒分离不彻底，成品率低。但是，上述的两种分选技术在生产过程中会产生大量的灰尘，环境污染严重，且其结构不适合类似于粉煤灰这种粉料的分选，粉煤灰分选不彻底，脱碳灰的收集效率低，即水泥减水剂的制备率低，造成资源利用率低，且污染严重。CN101519453A中公开了一种混凝土减水剂的制备方法，该方法以淀粉为主要原料，经过硫酸磺化，然后中合到中性，加水即成混凝土减水剂，其具有类似萘系减水剂的减税效果。这种制备方法具有原材料成本低，工艺简单，产品生产过程对环境影响小的特点， 但是这种化学制备方式导致所制备产品稳定性差，且不利于实现大批量生产。CN1458109A中公开了一种减水剂及其制备方法，它是按水90_100，N-磺酸 400-420,NaOH 150-155，三聚氰胺150-168，CH2O 640-780的重量份配比的原料制成。该项专利技术用N-磺酸替代大部分价格昂贵且具有工业毒性的三聚氰胺，虽然降低了产品成本，但是这种化学制备方法工艺复杂、繁琐，生产效率低，不利于粉煤灰的资源再利用。上述几种已公开的水泥减水剂制备方法属于化学制备方式，其制备所需的材料大部分都具有工业毒性，对环境污染大；制备条件要求多且复杂，不利于大批量制备生产。
技术实现思路
为了解决目前上述水泥减水剂制备过程中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种用物理方法制备水泥减水剂的装置。以粉煤灰为原料，先在摩擦荷电管道中运动与管道壁摩擦，粉煤灰中的煤粒失去电子带正电荷，脱煤灰得到电子带负电荷，经过高压静电分选腔，大部分带正电荷的煤粒在电场作用下，向负高压电极板移动，大部分带负电荷的脱煤灰向正高压电极板移动，将粉煤灰分离成煤粒、中矿(煤粒和脱煤灰的混合物)和脱煤灰分别收集。该脱煤灰即为本专利技术制备的水泥减水剂。本专利技术按以下技术方案实现，其包括高压气流入口 1，粉煤灰给料斗2，摩擦荷电管道3，分料管4，进气口 5，高压静电分选腔6，正高压电极板7，负高压电极板8，分矿板9， 产品收集室10，收集料管11，煤粒旋流器12，中矿旋流器13，减水剂旋流器14，收集料斗 15，真空负压腔16。粉煤灰给料斗2垂直于摩擦荷电管道3固连，摩擦荷电管道3 —端与高压气流入口 I固连，另外一端与分料管4固连，分料管4安装在具有气流校正作用的进气口 5的几何中心线上，与左、右两个高压静电分选腔6相通，分选腔6下部设有分矿板9，分矿板9以高压静电分选腔6的负高压电极板8为对称中心，均布与左、右高压静电分选腔6下部，每个分选腔6下部连接有各自的产品收集室9，每个产品收集室9分别外接有收集料管 11，产品收集室10与收集料管11密封联接，收集料管11与对应的煤粒旋流器12，中矿旋流器13，水泥减水剂旋流器14旋合密封联接本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：宁升功，廖启迅，刘扶群，杨朝晖，陈蔚民，
申请(专利权)人：中国有色金属工业第十四冶金建设公司，
类型：发明
国别省市：
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