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1、粉煤灰资源化处理技术系别:环境工程系专业:煤炭深加工与利用姓名:姚金波指导教师:魏丽丹摘要:粉煤灰是各火力发电厂产生的固体废弃物，同时又是一种可回收利用的二 次资源。多年来的研究表明，粉煤灰直接利用的潜力有限，只有将粉煤灰中各种有用 成份进行分离，甚至获得相当纯度的种类产品，才能使粉煤灰真正从 废物”转变为资 源”本文主要介绍了粉煤灰的性质和特点，论述了粉煤灰的资源化技术与进展。关键词:粉煤灰;环境污染;分选技术;综合利用前言:粉煤灰是一种工业废弃物，主要产于各火力发电厂。据不完全数据统计我国粉煤灰的年排放量大10.6亿吨,总堆存量超过10亿吨。占地36万亩。粉 煤灰粒度细。如果遇到大风，粉尘
2、沸沸扬扬，严重污染周围环境。我国从20世纪50 年代至今，在不同阶段,对粉煤灰进行了不同程度的综合利用研究，粉煤灰的利用率也 在不断地上升，但其消耗量远低于粉煤灰的产出量。若不加大利用力度，任其堆积如 山就会泛滥成灾，即污染环境又侵占国土，严重地妨碍了社会的发展，因此，探索粉煤灰 利用的新途径，加快粉煤灰综合利用的步伐，化害为利，变废为宝，是解决环境污染问题 的唯一途径。一、粉煤灰的基本性质粉煤灰是火力发电厂粉煤燃烧后从烟囱里释放出来的粉尘状废渣，它是一种火 山灰质材料，来源于煤中无机组分，而煤中无机组分以粘土矿物质为主，另外有少量的 黄铁矿、方解石、石英等矿物质。粉煤灰以玻璃质微珠为主 ，其
3、次为结晶相，主要由 氧化硅玻璃球组成。根据颗粒形成可分为球形颗粒和不规则颗粒。球形颗粒又可分为低质玻璃微珠与高铁质玻璃微珠，若根据其在水中降解性能的差异，则可分为漂珠和沉珠。不规则颗粒包括多孔碳粒以及碎屑和复合颗粒。以上颗粒均非常细小。1.1粉煤灰的矿物组成电厂粉煤灰的矿物成分基本相同。主要矿物为莫来石、硅 铝质玻璃体、磁铁矿、赤铁矿、石英、长石以及未燃尽的碳粒。此外 ，还有微量的其他矿物。、粉煤灰在建筑材料方面的应用粉煤灰是一种理想的混凝土掺合料。由于粉煤灰的形态效应、活性效应和微集 料效应，提高了混凝土的强度、抗渗性、抗侵蚀性和耐磨性等。在混凝土中掺加一 定量粉煤灰，可节约水泥，提高混凝土
4、制品质量及工程质量，降低生产成本和工程造 价。还可改善混凝土的和易性和可泵性，降低混凝土温升，增加后期强度等。2.1水泥、混凝土掺料粉煤灰具有火山灰活性，能与碱性物质发生凝硬反应”生成水泥质胶凝物质。用作水泥或混凝土掺料时，其减水效果显著、能有效改善混凝土和易性、增加抗压 和抗弯强度、提高抗渗和抗蚀力，同时具有减少泌水和离析、降低透水和浸析、减 少早期和后期干缩、降低水化热和干燥收缩率等功效。因此 ，在各种工程建筑中，粉 煤灰的掺入，不仅能改善工程质量、节约水泥，且施工简单易行。2.2新型墙体材料以粉煤灰为主要原料，加入粘土、工业废渣、调理剂等成分，可制备成烧结砖、 波纹状琉璃瓦、保温隔热板、
5、吊顶天花板、承重型多孔砖、空心砌块彩色步道板等 新型墙体材料。其生产工艺简单、吃灰量大、节约粘土和燃料，且这些材料大多具有轻质保温、抗压美观、施工方便等特点，如粉煤灰硅钙板强度高、耐燃、可任意 加工、干缩变形小，彻底解决了非金属板材施工后出现的翘曲和对接触存在板缝的 问题。2.3粉煤灰陶粒它是以粉煤灰为原料，加入一定量的胶结料和水，经成球、烧结而成的人造轻骨 料，用灰量大（粉煤灰掺量约80%、质轻、保温、隔热、抗冲击，用其配制的轻混凝土 抗压强度大，适用于高层建筑或大跨度构件，其质量可减轻、保温性提高。2.4其它建材应用粉煤灰矿物棉容重轻、导热系数低、吸音效果好，是一种优质保温节能材料；粉 煤
6、灰辉石微晶玻璃具有很高的强度、硬度，其耐蚀和耐磨性也数倍于普通的矿渣微 晶玻璃；粉煤灰作为石膏制品的填充剂，不仅掺量可达30%,还可用作促凝剂，提高石 膏制品的防水性；三、粉煤灰在道路工程填筑方面的应用粉煤灰可代替部分传统筑路材料广泛用于路面、基层、填筑路堤及结构回填等 道路工程中。粉煤灰用于水泥混凝土路面。粉煤灰与水泥的主要成分相同，但其成本远低于水泥。铺筑水泥路面，用粉煤灰替代部分水泥，不但降低工程造价，且有利于 降低混凝土初始坍落度，延长混凝土初凝时间，减少运输过程中的坍落度损失，降低水 化热和混凝土温度，有利于减少路面收缩裂缝，提高路面的抗压强度。三、粉煤灰在农牧业方面的应用用粉煤灰改
7、良土壤。粉煤灰疏松多孔、比表面积大、保水、透气好，可增加土壤孔隙度，提高地温,改善粘质土壤，促进土壤中微生物活性，使水、肥、气、热趋向协 调,便于养分转化，作物生长。用粉煤灰生产肥料。粉煤灰中含有大量农作物所需的 营养元素，如硅、钙、镁、钾等，可生产各种复合肥，增产效果好，价格便宜。粉煤灰施入土壤，可以防止 小麦锈病及果树黄叶病等，增加农作物对病虫害的抵抗力。3.1改良土壤粉煤灰松散多孔，属热性砂质、细砂约占80%,并含有大量枸溶性硅、钙、镁、 磷等农作物必需的营养元素，有改善土壤结构、增加蓄水与透光性、提高地温等功 效。可用于改造重粘土、生土、酸性土和盐碱土 ，弥补其粘、酸、板、瘦的缺陷。土
8、壤掺入粉煤灰后，可促进土壤中微生物活性，有利于养分转化和保湿保墒，使水、 肥、气、热趋向协调，为作物生长创造良好的土壤环境。3.2制备农用肥粉煤灰粒径小、流动性好，具有减少摩擦、提高粒肥制成速度的作用，且能提高 粒肥的抗压强度；加之其疏松多孔、可吸附某些养分离子和气体，以调节养分释放速 度。因此，利用粉煤灰可制成钙镁、硅钙、硅钾等复合肥；粉煤灰也可与家畜粪便混 合堆制农家肥。四、粉煤灰在环境保护方面的应用粉煤灰比表面积大，具有一定吸附性能。研究证实，粉煤灰可有效去除富营养型 湖泊表层水和间隙水中的磷酸酶，对造纸、印染、中草药等生产废水具有一定净化 作用,用粉煤灰对高浓度的少量有害物质进行固化处
9、理，形成的固体块致密，空隙率很少，发生二次水化反应时，固形物的微小孔洞被封死，被固化的有害物质 更不易溶出，造价较低,是理想的固化剂。4.1废水处理粉煤灰粒细质轻、疏松多孔、表面能高，具有一定的活性基团和较强的吸附能 力，经硫铁矿渣、酸、碱、铝盐或铁盐溶液改性后，辅以适量的助凝剂，可用来处理生 活污水、焦化废水、造纸废液、含酚废水等各类废水。4.2烟气脱硫粉煤灰含有较多的CaO、MgO、Na 2 O等碱性氧化物，水溶液呈碱性，因此可 用于烟气脱硫。4.3噪声防治将70%粉煤灰、30%硅质粘土材料及发泡剂等混配后，经二次烧成工艺可制得 粉煤灰泡沫玻璃，具有耐燃防水、保温隔热、吸音隔音等优良性能，
10、可广泛用于建 筑、化工、食品和国防等部门的隔热保温、吸声和装饰等工程中。五、粉煤灰作为工程填充材料粉煤灰的成分类似于粘土，可代替砂石应用在工程填筑上，这种投资少、见效 快、用量大的直接利用方式，既解决了工程取土难题和粉煤灰堆放污染，又大大降低 了工程造价。七粉煤灰中有用物质的提取和高附加值利用5.1分选空心微珠采用机械分选、湿法浮选等工艺，可直接从粉煤灰中回收精炭粉、漂珠、悬珠、沉珠等有用物质。其中漂珠含量虽仅占粉煤灰总量的0.2% 1%,但具有质轻、熔点高、隔音、电绝缘、耐磨性强、抗压强度高、导热系数小、分散流动性好、反 光、无毒、稳定性好等优异性能，可广泛作为基核制备各种功能材料，如轻质耐
11、火材 料、防火防水涂料、消声材料、塑料橡胶补强剂、车辆刹车片、石油裂化催化剂、 人造革填充剂、反光材料等。结束语:我国粉煤灰综合利用尚处于初级阶段，虽然进行了粉煤灰在建筑材料、填筑工程、农业、环保、化工等各领域的应用研究 ，但粉煤灰的综合利用率仅 在3 5 %左右，远远低于国际先进水平。研究结果与生产实践表明 ，粉煤灰直接利用 的潜力有限，只有将粉煤灰中各种有用组分进行分离，甚至获得相当纯度的种类产品 才能使粉煤灰真正从 废物”转变为 资源”参考文献【1】韩怀强粉煤灰资抓的开发、利用和展1 .化学世界,1 9 9 6 ( 1:6 1 1 【2】工玮.粉煤灰资I V化综合利用技术.煤炭加与综合利川，1 9 9 8【3】报继文.粉煤灰的特性分析及其利用蒙古电力技术 1 9 9 9 .1 7( 4 : 3 3 一 3 5【4】王龙贵.粉煤灰中进珠的回收及用于含 碑次水的处H I !粉煤灰综合利川实践。1 9 9 9 ( 1 : 2 1 一 2 2粉媒灰利用手册.北京:电力工k出版社