粉煤灰综合利用

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1、粉煤灰综合利用粉煤灰俗称飞灰,是煤气化炉的废弃物,即煤粉在1500~1700下燃燃后,随粗煤气带出的粉尘。据统计,每燃烧1t煤就能产生250~300kg的粉煤灰和20~30kg的炉渣。1、粉煤灰的物理化学性质粉煤灰是一种高分散度的集合体。它由大小不等、形状不规则的粒状体组成,其粒径在0.5~300μm之间。粉煤灰的平均容重为783kg/m3,平均密度为2.14g/cm3。在粉煤灰的形成过程中,由于表面张力作用,粉煤灰颗粒大部分为空心微珠,微珠表面凹凸不平,极不均匀,微孔较小;一部分因在溶融状态下互相碰撞而连接成

2、为表面粗糙,棱角较多的蜂窝状粒子,正是基于此,粉煤灰具有非常大的比表面积,一般为1600~3500cm2/g,需水量比约为106%。粉煤灰的主要化学成分是SiO2、Al2O3和Fe2O3,另外还含有未燃尽的碳粒、CaO和少量的MgO、Na2O、K2O等。这些化学成分主要以玻璃体、海绵状玻璃体、石英、氧化铁、碳粒、硫酸盐、云母、长石、石灰、氧化镁、石膏、硫化物、氧化钛等矿物的形式存在。矿物组成一般是玻璃体占优势,质量分数最高可达85%以上,矿物结晶体则较少。其活性主要取决于非晶态的玻璃体成分及其结构和性质,而不取

3、决于结晶矿物。2、粉煤灰的主要用途2.1建材制品和建设工程方面的应用粉煤灰在建材制品上的应用约占总用灰量的45%,主要技术有:粉煤灰水泥(掺量30%以上),代粘土做水泥原料,普通水泥(掺量30%以下),加气混凝土砌块及板,烧结陶粒,烧结砖,蒸压砖等。粉煤灰具有和粘土相类似的化学成分,它可以代替粘土生产水泥。已研制出硅酸盐水泥、硅酸三钙水泥、硫酸铝酸钙水泥等,有的粉煤灰掺量可达75%。由于粉煤灰中含有一定量的未燃烧碳粒,所以用粉煤灰配料还能节省燃料。用粉煤灰代替部分粘土烧制的砖,与普通砖相比,其优点为:强度相同,

4、而重量约轻20%;导热系数小,能改善物理性质;砖坯不易风裂、易于干燥,可减少晾坯时间和场地;可少用燃料,降低单耗,节约能源;产品使用时与烧结普通砖完全相同,便于应用;对用于烧砖的粉煤灰质量要求较低,化学成分无特殊要求;粘土塑性指数越高,可掺入粉煤灰的比例越大。粉煤灰加气混凝土是用粉煤灰、石灰、水泥、石膏为主要原料制成的一种多孔新型建设材料,它可以根据需要制成不同容重、不同强度的砌块、面板和墙板,满足不同用途的需要,具有轻质、绝热、耐火等优良性能。加气混凝土砌块可以用做屋面保温、维护墙、隔断墙,亦可做承重墙,特别

5、适用于高层建筑填充墙,寒冷地区的外墙和地震区使用,可大大减轻墙重,增加使用面积。目前全国已有37个粉煤灰加气混凝土厂,生产能力为300万m3/a左右。2.2用于道路工程粉煤灰在道路工程中作为填筑材料使用,是大用量、直接利用的一种重要途径,用灰量占利用总量的20%。国内外已广泛应用于道路路堤和广场、机场、港区的地基,以及用于拦水坝和地貌改造等工程。用粉煤灰、石灰及其他掺入材料(碎石)按合适的比例、最佳含水量、合理的工艺制成的混合料可修筑道路基层和代替土修筑路堤。粉煤灰石灰类混合料是一种缓凝性的硅酸盐材料,用它铺筑

6、的道路基层将会结成整体层。这种混合料适用于修筑道路基层、底基层。上海的沪嘉、莘松高速公路及河北省石安高速公路等都大量使用了粉煤灰修筑路堤。2.3农业应用粉煤灰的农用具有投资少、用量大、需求平稳、潜力大等特点,是适合我国国情的重要综合利用途径。目前,我国粉煤灰在农业应用方面的研究主要为改良土壤,制作磁化肥、微生物复合肥等。粉煤灰的颗粒组成使它可用作土壤改良剂,粉煤灰中的硅酸盐矿物和碳粒具有多孔性,是土壤本身的硅酸盐类矿物所不具备的。将粉煤灰施入土壤,能进一步改善空气和溶液在土壤内的扩散,从而调节土壤的温度和湿度,

7、有利于植物根部加速对营养物质的吸收和分泌物的排出,不仅能保证农作物的根系发育完整,而且能防止或减少因土温低、湿度大引起的病虫害。粉煤灰掺入粘质土壤,可使土壤疏松,降低土壤容重,增加透气透水性,提高地温,缩小膨胀率;掺入盐碱土,除使土壤变得疏松外,还有改良土壤盐碱性的功能。荆门电厂利用粉煤灰填充低洼地然后覆土造田,每年用灰量51万t。粉煤灰磁化复合肥是利用粉煤灰为填充材料,加入适当比例的营养元素,经电磁场加工制成的,它不但保持了化肥原有的速效养分,还添加了剩磁,两者协同作用肥效更高。利用粉煤灰制作的磁化复合肥对蔬

8、菜和各种农作物均有显著的增产作用经济效益良好。粉煤灰具有一定的吸附性,可与城市污泥、粪尿或作物秸杆等有机物混合后进行高温堆肥,既可显著减少病原体数量,又可降低重金属的浓度和活性,创造有利于微生物生存的条件。生产无害全营养复合肥料,既能解决我国无机化肥和微肥品种少,营养不全,造成土壤板结、碱化、营养失调及农作物变异的矛盾,又能解决有机肥肥效低和造成环境污染的突出难题。2.4.从粉煤灰中提