粉煤灰電選分離工藝技術是一種適應粉煤灰干收干排的處理技術。其原理是利用粉煤灰與碳粒表面電性的差異，在專用的高壓分選電場和離心力場的作用下，實現碳—灰分離和控制細度的。
粉煤灰電選分離工藝技術，充分利用粉煤灰單體解離度和粉煤灰余溫，流程簡單、分離產品質量穩定、能耗低、投資小、生產成本低、經濟效益高。由于這種工藝是一種干法處理過程，不會對粉煤灰的原有特性造成破壞。此外，電選不僅能使粉煤灰中的碳得到有效分離，而且能同時使脫碳灰的細度得到保證。值得指出的是，只要在流程上稍加強化，則電選分離工藝可在獲得合格脫碳灰的同時，生產出可作民用或工業用的煤粉，實現粉煤灰的全部利用。
1.一次電選流程脫碳試驗
這個流程比較簡單，目標主要集中在得到合格的脫碳灰產品，其結果如表1所示。
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表1
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樣品來源 |
原灰燒失（ % ） |
脫 碳 灰 |
混 合 煤 粉 |
|
產 率（ % ） |
燒失量（ % ） |
產 率（ % ） |
燒失量（ % ） |
|
湖南 A 廠 |
18.99 |
77.48 |
6.47 |
22.52 |
62.07 |
|
湖南 B 廠 |
21.28 |
68.28 |
3.19 |
31.72 |
60.22 |
|
福建 A 廠 |
27.29 |
52.74 |
3.29 |
47.26 |
54.07 |
|
臺灣 A 廠 |
8.88 |
74.8 |
4.31 |
25.2 |
22.45 |
|
臺灣 B 廠 |
10.88 |
56.97 |
3.6 |
43.03 |
20.51 |
|
河南 A 廠 |
18.49 |
55.74 |
6.99 |
44.26 |
32.97 |
|
河南 A 廠 |
27.84 |
42.39 |
7.32 |
57.61 |
42.44 |
|
由表1可見，電選的脫碳效果十分明顯：燒失量不同的原狀粉煤灰均能通過一次電選作業就能實現碳—灰分離，產出燒失量合格（滿足用戶要求）的脫碳灰產品。
2.兩次電選流程試驗結果
要實現粉煤灰的全部綜合利用，除了生產合格脫碳灰之外，還必須使煤粉產品達到民用或工業用煤的要求，因此，可根據用戶的需要，采用不同電選流程。例如一次電選的混合煤粉（系煤粉與中間產品的混合物），有的燒失量高，有的燒失量已相當低（見表1），它們均可通過再次電選精選使燒失量得到進一步提高，達到可作民用或工業用煤要求的同時，再得一部分合格灰，提高脫炭灰的產率。這部分樣品按一粗一精電選流程試驗結果列于表2。
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表2 一粗一精電選脫炭試驗結果
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樣品來源 |
原灰燒失（ % ） |
脫 碳 灰 |
煤 粉 |
|
產 率（ % ） |
燒失量（ % ） |
產 率（ % ） |
燒失量（ % ） |
|
湖南 A 廠 |
18.05 |
7 9 . 6 |
6. 18 |
2 0 . 3 |
6 4 . 5 7 |
|
福建 A 廠 |
2 7 . 63 |
55 . 30 |
4 . 64 |
44 .7 0 |
5 6. 07 |
|
河南 A 廠 |
18 . 4 9 |
66 . 62 |
7 . 18 |
33 . 18 |
4 1 . 31 |
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對照表1與表2可知，在一次電選作業的基礎上增加一次電選精選混合煤粉，可獲得含碳量為40~50%左右的煤粉，其熱值約為4000大卡左右，同時再次選出一部分脫碳灰，提高了脫碳灰的產率，實現了粉煤灰的全部利用。
3.電選分離對脫碳灰細度控制作用的試驗研究
由于國標建材用粉煤灰除含碳量要求外，還對細度有要求，因此，必須考查電選對脫碳灰細度控制的效果。通過采用不同的電選機的操作參數，對某電廠燒失量 27.84%，325目篩余為37.20%的粉煤灰進行了電選分選試驗研究。其結果列于表3。同時還將風選分級與電選分離的試驗研究結果列于表4。
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表3 電選脫碳和細度控制作用效果
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序 號 |
脫 碳 灰 |
混 合 煤 粉 |
|
產 率（ % ） |
燒失量（ % ） |
325目篩余(%) |
產 率（ % ） |
燒失量（ % ） |
|
1 |
47.2 |
8.73 |
7.55 |
52.8 |
44.37 |
|
2 |
43.13 |
7.66 |
4.33 |
56.87 |
42.63 |
|
3 |
42.39 |
7.32 |
4.84 |
57.61 |
42.44 |
|
4 |
40.99 |
6.94 |
5.24 |
59.01 |
41.87 |
|
5 |
39.7 |
7.06 |
2.42 |
60.3 |
41.04 |
|
6 |
39.11 |
6.76 |
4.02 |
60.89 |
40.96 |
|
7 |
36.34 |
6.74 |
3.26 |
63.66 |
39.43 |
|
8 |
32.9 |
6.3 |
5.62 |
67.1 |
37.97 |
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由表3可知，電選分選過程中，采用不同的操作條件，可實現既除去粉煤灰產品中的碳，又能控制其細度。細度控制效果優于風選機。
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表4 風選分級和電選分級的試驗研究結果
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試驗內容 |
試驗號 |
原 狀 灰 |
試 驗 產 品 （分級細灰或脫碳灰） |
|
-45 μ m* 含量 % |
燒失量 % |
產 率 % |
-45 μ m* 含量 % |
-45 μ m* 收率 % |
燒失量 % |
燒失量 提高值 |
燒失量 增長率% |
|
風選分級 |
1 |
54.54 |
4.59 |
42.95 |
84.59 |
66.62 |
6.78 |
+2.19 |
47.71 |
|
2 |
60.35 |
3.73 |
56.02 |
83.86 |
77.84 |
4.49 |
+0.76 |
20.38 |
|
3 |
56.08 |
2.73 |
50.34 |
81.70 |
73.74 |
3.43 |
+0.70 |
25.64 |
|
4 |
60.04 |
3.25 |
53.21 |
84.08 |
74.51 |
3.89 |
+0.64 |
19.69 |
|
5 |
45.52 |
3.08 |
53.02 |
78.25 |
91.14 |
3.77 |
+0.69 |
22.40 |
|
6 |
61.55 |
3.26 |
38.72 |
83.60 |
52.60 |
4.31 |
+1.05 |
32.21 |
|
7 |
44.80 |
6.35 |
37.24 |
82.53 |
68.60 |
6.68 |
+0.33 |
5.20 |
|
8 |
51.57 |
2.56 |
32.43 |
85.95 |
54.05 |
4.35 |
+1.79 |
69.92 |
|
平均 |
54.50 |
3.70 |
45.01 |
82.88 |
70.45 |
4.62 |
+0.92 |
24.86 |
|
電選機生產 |
A |
51.11 |
7.33 |
33.16 |
92.35 |
59.92 |
4.29 |
脫碳率： 80.59 |
|
一級脫碳灰 |
B |
47.59 |
4.97 |
28.86 |
88.64 |
53.75 |
2.35 |
86.35 |
|
|
C |
53.01 |
5.37 |
37.01 |
88.96 |
62.11 |
2.65 |
81.74 |
|
|
D |
47.59 |
6.09 |
30.42 |
89.18 |
57.00 |
2.98 |
85.11 |
|
|
E |
52.53 |
5.49 |
36.89 |
88.96 |
62.47 |
3.07 |
79.37 |
|
|
平均 |
50.37 |
5.85 |
33.27 |
89.62 |
59.20 |
2.86 |
83.73 |
|
|
A大樣 |
51.11 |
7.33 |
30.52 |
92.73 |
55.37 |
4.12 |
82.85 |
|
電選機生產 |
A |
51.11 |
7.33 |
42.85 |
83.67 |
70.15 |
4.63 |
70.15 |
|
二級脫碳灰 |
B |
47.59 |
4.97 |
38.44 |
83.20 |
67.20 |
2.71 |
67.20 |
|
|
C |
53.01 |
5.37 |
47.75 |
82.19 |
74.03 |
3.26 |
74.03 |
|
|
D |
47.59 |
6.09 |
40.07 |
84.65 |
71.27 |
3.01 |
71.27 |
|
|
E |
52.53 |
5.49 |
46.64 |
83.60 |
74.23 |
3.34 |
74.23 |
|
|
平均 |
50.37 |
5.85 |
43.15 |
83.43 |
71.47 |
3.40 |
74.96 |
|
|
A大樣 |
51.11 |
7.33 |
42.68 |
86.84 |
72.52 |
4.35 |
74.67 |
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從表4中可知，風選分級處理低含碳量的粉煤灰時，分級產品細灰中燒失量增加，而細度僅達到國標二級灰指標；電選產品為一級脫碳灰和二級脫碳灰時，不僅能有效降低灰產品的燒失量，同時產品細度控制效果比風選分級更符合要求。
