粉煤灰微珠

山東埃爾派 | 點擊量:0次 | 2021-02-07

摘要
什麼是微珠(超細粉煤灰)?微珠也稱漂珠,是燃煤火電廠從煙囪排出的飛灰,經過專用設備收集後得到的高活性球 狀玻璃體。

  什麼是微珠(超細粉煤灰)?

  微珠也稱漂珠,是燃煤火電廠從煙囪排出的飛灰,經過專用設備收集後得到的高活性球 狀玻璃體。微珠平均粒徑約1.2jLm,比表面積達24000mVkg以上,約是水泥的70倍;自然 堆積密度670kg/m3,壓縮堆積密度890kg/m3;需水量比90%左右,28d活性指數可達 110%。由于微珠顆粒極細小,加到混凝土中可填充水泥顆粒間空隙,使自由水得以排放出 來,增大水泥漿流動性,因此可用于配制自密實混凝土,其硬化後混凝土強度和耐久性較普 通混凝土有很大提高。

  開發粉煤灰基無機填料是未來粉煤灰綠色高值化利用和進一步加大利用率的重要方向 。尤其是近幾年來成為各高校及科研院所研究的重點。但由于無機填料的粒度要求細,粉煤灰超細研磨的能耗太高,沒有經濟性,以及沒有好的改性技術使粉煤灰能達到各種無機填料的功能化高價值,因此多年來一直沒有産業化。我們經過多年研發在國際上率先突破了粉煤灰的低成本超細研磨、分級和功能化高附加值改性并率先實現了産業化運營。随着這一系列技術的深入完善與發展,粉煤灰基無機填料将是市場巨大潛力無窮。

  目前其主要市場應用有以下幾方面

  1.替代大量的無機非金屬礦物填料

  主要替代大量的無機非金屬礦物填料,如碳酸鈣、高嶺土、滑石、石英、長石、矽灰石、石灰石、氧化鋁、氧化鎂、氫氧化鎂、氫氧化鋁、白炭黑、炭黑、磷系阻燃劑等

  2.作為綠色高性能超細摻合料或礦物外加劑或減水劑

  主要替代水泥、礦粉、矽灰、超細矽微粉、超細石灰石粉等,應用于水泥、商混、PCUHPC等各種建材,以降低成本并提高性能。尤其在大體積、自密實、高強、高性能、特種混凝土中使用效果更明顯。

  3.其它高附加值領域的應用

  利用粉煤灰微珠替代氧化鋁粉體制造陶瓷膜,利用其球形微珠體作為緻孔劑可以獲得更好的過濾效果,也大大降低原料成本。

  利用粉煤灰微珠的空心、微孔、球形特點,可以用于保溫、降噪、輕體、吸附材料或載體等。

  作為一種化工填料,主要替代大量的無機非金屬礦物填料

  如碳酸鈣、高嶺土、滑石、石英、長石、矽灰石、石灰石、氧化鋁、氧化鎂、氫氧化鎂、氫氧化鋁、白炭黑、炭黑、磷系阻燃劑等,用于以下材料:

  高分子材料

  如各種塑料、橡膠、塑膠彈性體、聚氨酯彈性體、電線電纜、合成革、膠黏劑等

  塗料、油漆

  如防腐油漆、耐磨地坪漆、耐磨耐腐蝕耐高溫塗料等

  複合材料

  如玻璃鋼、木塑、油氈防水等

  造紙材料

  如各種耐火、耐腐、耐磨、耐水、耐撕裂、高硬挺的特種紙、包裝紙、瓦楞紙、紙箱等

  陶瓷材料

  如人造耐磨耐腐大理石、花崗石,地闆磚等

  據不完全統計,2016年國内碳酸鈣消費量超過1500萬噸(不包括脫硫與飼料級),長石、石英、高嶺土、膨潤土及其它粘土礦物超過3000萬噸,炭黑、白炭黑超過800萬噸,再加上其它各種有機與無機、天然與人造的功能化填料總需求超過6000萬噸,随着材料綠色化、複合化、功能化的發展趨勢,填料的用量将越來越大。根據初步調研分析和技術評估以及後續研發展望,未來5年内粉煤灰可按10-20%的比例逐步替代各種常規天然或人造填料,總容量将達500-1000萬噸。碳酸鈣作為常用化工填料,應用面廣量大,價格低廉,細度以10微米以細為主,噸價格平均重鈣約1000元,輕鈣約1200元。同細度的粉煤灰超細微珠替代碳酸鈣,各種制品的各項性能指标均有提高,成本下降明顯,在深色制品領域替代碳酸鈣潛力巨大。

  作為一種綠色高性能超細摻合料或礦物外加劑或減水劑

  主要替代水泥、礦粉、矽灰、超細矽微粉、超細石灰石粉等,應用于水泥、商混、PC\UHPC等各種建材,以降低成本并提高性能。尤其在大體積、自密實、高強、高性能、特種混凝土中使用效果更明顯。

  主要由于該系列産品比表面積可達700-3000㎡/kg,細度比水泥和S95礦粉等細的多,比矽灰等球形度高,流動性、分散性好,且主要化學成分是活性氧化矽、活性氧化鋁、活性氧化鈣等,在水泥混凝土體系中,一方面起到填充、潤滑、解絮、分散、緻密等物理作用,另一方面該産品中的活性氧化矽、活性氧化鋁等活性氧化物與水泥水化時析出的氫氧化鈣晶體、水化矽酸鈣凝膠等膠凝材料、集料帶入的有效堿、硫酸鹽、氯離子等對水泥石和混凝土強度及耐久性不利的物質起化學反應,生成對水泥石和混凝土強度及耐久性有利的矽鋁酸鈣凝膠和其他有益化合物,在物理和化學兩個方面作用下,改善了新拌混凝土的工作性如:流動性好、保水性好、不泌水、不離析、坍落度經時損失小、泵送性好等優點。

  改善漿體與集料界面的粘結度,減少硬化混凝土的孔隙,減小孔徑,緻密結構及體積穩定性,增強混凝土抵禦各種化學侵蝕和抑制堿集料反應能力,顯著提高水泥石和混凝土的耐久性。

  降低混凝土内部溫升的頂峰溫度,減少大體積混凝土出現裂縫的危險。

  改善新拌混凝土流變性質、泌水性和離析現象以及能夠保持一定的和易性,為降低用水量及形成良好的耐久性混凝土結構創造條件。

  産品中活性氧化矽,活性氧化鋁成分結合氫氧化鈣、有效堿、硫酸鹽、氯離子及其他對混凝土耐久性不利的物質,緩解某些對混凝土耐久性不利的化學反應或其他作用。

  提高硬化混凝土結構密實度、細化孔隙、添堵有害孔的孔隙,增強混凝土自身對有害物質的侵入、滲透、擴散的防禦能力,保護鋼筋不緻遭受外侵介質的腐蝕和鏽蝕。

  該系列産品作為一種高性能混凝土礦物外加劑,主要用途如下:

  綠色高性能水泥混合材及混凝土超細摻合料

  用52.5級水泥内摻40%-50%生産綠色高性能525水泥;用42.5級水泥内摻20%-30%生産綠色高性能42.5水泥;用2.5級水泥或混合水泥内摻20%-25%生産綠色高性能 32.5水泥。

  抗氯離子侵蝕混凝土礦物外加劑

  用于配制C30-C100海港、碼頭、高寒地區道路等氯離子侵蝕嚴重的混凝土。

  免壓蒸預應力混凝土礦物外加劑

  用于配制C40-C120高鐵軌枕闆、管樁、網片、電杆、TRC闆、GRC闆、涵管等預應力混凝土。

  抗硫酸鹽侵蝕混凝土礦物外加劑

  用于配制C30-C100地鐵、隧道、排污管道、地下工程等硫酸鹽侵蝕嚴重的混凝土。

  抗磨蝕混凝土礦物外加劑

  用于配制C30-C100機場跑道、高速公路、洩洪閘等高磨蝕混凝土。

  防輻射混凝土礦物外加劑

  用于配制C30-C100核電站核島安全殼,醫院等核輻射混凝土。

  抗幹裂混凝土礦物外加劑

  用于配制C30-C100空氣幹燥、晝夜溫差大環境惡劣混凝土。

  抗碳酸氣混凝土礦物外加劑

  用于配制C30-C100二氧化碳濃度高的混凝土。

  自密實混凝土礦物外加劑

  用于配制C30-C100免振搗混凝土。

  清水混凝土礦物外加劑

  用于配制C30-C100免粉刷飾面混凝土。

  仿生态混凝土礦物外加劑

  用于配制生長植物的景觀混凝土。

  随着生态文明建設和環保要求的提高,一方面水泥、礦粉價格日益走高,而傳統水泥、商混市場容量基數巨大,因此以粉煤灰基煤電固廢超細填料替代普通水泥、礦粉,其市場潛力和經濟效益巨大;另一方面,随着裝配式建材、綠色高性能混凝土的興起,替代矽灰等礦物外加劑的市場潛力巨大,效益顯著。目前矽灰的市場價格在每噸2000元以上,用粉煤灰微珠替代矽灰能顯著降低高性能混凝土成本并提高性能,效益顯著。

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