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1、综述文章编号:1009-9441(2007)05-0004-03粉煤灰对环境的危害及其综合利用12◆◆王伟,周华强(1.中国矿业大学化工学院,江苏徐州221008;2.中国矿业大学能源学院,江苏徐州221008)摘要:介绍了粉煤灰的物理性质、化学性质和矿物组成以1.3粉煤灰的矿物组成及粉煤灰对环境的危害。综述了粉煤灰在建材、化学工业、表3是刘巽伯等[2]对我国一些地区粉煤灰物相污水处理、矿井充填等领域的应用。分析的结果。不同地区、不同种类的粉煤灰中的矿关键词:粉煤灰;综合利用;环境污染物相差异较大,这种差异使得不同的粉煤灰的使用中图分类号
2、:X773文献标识码:A效果、资源化程度差异比较大。所以,根据粉煤灰中引言的矿物相确定粉煤灰的品质更为确切,而粉煤灰的化学成分只能作为一种参考。粉煤灰是目前世界上排放量最大的工业废料之表3我国粉煤灰的矿物组成范围%一,不仅严重地污染了环境,而且还占用了大量土矿物低温型高铁低铁玻璃态玻璃态地。对粉煤灰进行综合利用特别是用于土木建筑材名称石英莫来石玻璃珠玻璃珠含碳量SiOAlO223料方面,不仅能彻底解决其堆放占地和污染环境的平均值6.420.45.259.88.238.512.4问题,而且具有显著的经济效益和社会效益。含量1.1～11.3～
3、0～42.2～1.0～26.3～4.8～范围15.929.221.170.123.545.721.51粉煤灰的组成和性质通常粉煤灰中主要是玻璃体,但有时晶体物质的1.1粉煤灰的化学性质含量也比较高,其范围在11%～48%。主要晶体相粉煤灰的化学特性取决于煤种、制粉设备、锅炉物质为莫来石、石英、赤铁矿、磁铁矿、C3A、黄长石、默炉型、除尘设备类型、除尘方式、运行条件等多种因硅镁钙石、方镁石、石灰等,在所有的晶体相物质中莫[3]素。所以,不同地区的粉煤灰性质差异很大(见表1)。来石所占的比例最大,可达到总量的6%～15%。[1]表1我国各地区
4、粉煤灰的化学成分%2粉煤灰对环境的影响和危害样品来源烧失量SiO2Fe2O3Al2O3CaOMgO新安电厂30.1833.356.8643.504.353.85粉煤灰对环境的危害主要表现在污染水源、污朱村矿粉煤灰7.9451.634.3930.106.523.21染大气、占用土地、污染土壤。岱庄矿粉煤灰11.7346.844.0128.6015.131.092.1污染水源南昌七里山电厂7.9149.3810.2621.642.761.20目前,国内对粉煤灰的大批量处理主要是回填,北京石景山6.2050.926.5532.123.720.1
5、0而回填带来的主要问题是粉煤灰潜在的毒性对环境的长期影响,从而对地下水、土壤造成污染。1.2粉煤灰的物理性质[4]曹良国等研究了粉煤灰中元素的浸出特性粉煤灰是灰白色的粉状物,含水量大的粉煤灰以及对水体的影响。认为若可溶盐、硼及其他潜在呈黑色。其物理性质取决于燃煤的种类、煤粉的细毒性元素的含量过高,会导致元素的不均衡以及土度、燃煤方式和燃烧温度以及电厂的收尘效率、排灰壤的板结和硬化。粉煤灰浸出的一些微量重金属元方式等。粉煤灰的主要物理性质见表2。素也会对环境造成影响。同时由于浸出的元素的环表2粉煤灰的物理性质境迁移性,会对环境造成潜在的长期
6、影响。容重粒度空隙度标准稠度比表面积灰分热值分离/(kg/L)/mm/%需水量/%/(m2/kg)/%/(kJ/kg)度/%2.2污染大气0.5～70～6000～一般来讲,对于粉煤灰的处理主要是回填和储17～4060～7535～65200～400921.0807500灰池存储。电厂粉煤灰属于固体废物中细粒,粉尘·4·Research＆ApplicationofBuildingMaterials随风飞扬,污染大气。粉煤灰混凝土泛指掺加粉煤灰的混凝土。实践[5]于维河等对七台河市的大气环境状况进行证明,在配制混凝土混合料时掺入一定数量和质量了
7、调查,发现城区SO2、NOx能达到国家空气质量二的粉煤灰,可达到改善混凝土性能、节约水泥、提高级标准,但总悬浮物和降尘这两项污染物均超标,尤混凝土制品质量和工程质量、降低制品生产成本和[9]其是降尘污染较重。工程造价的目的。2.3占用土地、污染土壤我国对粉煤灰混凝土的研究开发已经过半个多粉煤灰的贮放方式可分为湿法贮灰与干法贮灰世纪的历程,目前已广泛应用于土木工程、建筑工程[10]两种。湿法贮灰运行简单、费用低,无噪声污染,输送以及预制混凝土制品和构件等方面。李顺凯等过程的扬灰污染较易解决。但贮灰场的一次投资较论述了粉煤灰对改善混凝土性能的
8、研究,并将之运高,解决渗漏与水质污染问题比较困难,灰场贮满后用于桥梁当中,取得了一定的效果。场地的利用较困难,存在着灰浆漏失或溃坝的危险。3.1.3粉煤灰烧结砖我国粉煤灰的存储量大,其堆放占用
