粉煤灰综合利用新技术

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1、2008NO.23ScienceandTechnologyInnovationHerald科技创新导报高新技术粉煤灰综合利用新技术①尚继武周惟公(中国地质大学(北京)材料科学与工程学院北京100083)摘要:粉煤灰是一种可再利用的工业固体废弃物。简要分析了近几年国内外粉煤灰利用新技术,讨论了其中存在的问题,并对未来研究工作进行了展望。关键词:粉煤灰固体废弃物利用中图分类号:TU12文献标识码:A文章编号:1674-098X(2008)08(b)-0013-02粉煤灰是燃煤电厂排放的固体废弃物。沸石具有多孔性和不饱和价态的特殊结构,对究[8-10]。从1914年Anon发现粉

2、煤灰的火山灰特性,到离子型污染物具有良好的吸附性,且经粉煤灰王庆平等[11]采用粉末冶金法成功制备了煤1933年R.E.Davis进行粉煤灰混凝土的应用合成沸石处理的废水不会造成二次污染粉。粉灰颗粒增强铝基复合材料。研究发现,随研究,至今已有七十多年的科学研究和技术开煤灰合成沸石的研究,从Holler和Wrisching着粉煤灰质量分数的增加,复合材料的密度逐发历史。在当今世界范围内,把粉煤灰看做是开始至今已有20年的历史,科学工作者采取渐降低;当所加粉煤灰颗粒的质量分数在10%一种重要的资源已被越来越多的人所接受。不同的工艺方法开展制备沸石的研究。主要以下时复合材料的硬度

3、HV为70左右,超过与日本等发达国家80%的利用率相比,我国的方法有两类:其一是化工原料合成法,其二是10%时硬度开始下降,可能原因是复合材料孔粉煤灰利用率不足50%。据不完全统计,截止天然原料合成法。隙率增加。等径角挤压(EqualChannel到2000年,我国粉煤灰排放量达到1.6亿t[1],章西焕等[4]开创性的借鉴钾长石粉合成AngularPressing,ECAP)技术制备超细晶贮灰占地达3.3万hm2,历年排放总量达到1013X沸石的工艺,在粉煤灰中加入碳酸钠粉磨材料已成为材料领域的一个研究热点,X.亿t以上,而且每年正以1千万吨的速度增加。后,首先进行焙烧处

4、理,然后进行水热合成,得Wu,K.Xia[12]采用背压式等径角增强(Back粉煤灰露天堆放不仅占用耕地,污染大气,而到了纯度较高的13X沸石。通过对合成样品PressureEqualChannelAngular且随降水渗入地下则会污染水源。据国内外的X-射线粉末衍射、红外光谱分析和差热分Consolidation,BP-ECAC)技术,在常温条研究发现,粉煤灰渗入地下会造成水体pH升析,合成沸石的纯度较高,具有优良的热稳定件下制备出了粉煤灰增强铝基复合材料,大大高,同时铬、砷等重金属含量大量超标,严重性,吸附量达到国家化学工业产品标准。此方降低了反应温度,提高了效率,节约

5、了成本。危害人类的生存环境,因此合理利用粉煤灰资法具有工艺简单,容易控制,产率高,无污染等源具有十分最要的社会意义。优点。3目前粉煤灰利用存在的问题和展望2.2提取贵重元素粉煤灰是具有综合利用价值的资源,已广1粉煤灰的分类与理化性质粉煤灰在实际应用中,一般用于建筑工泛应用于水泥和混凝土、道路和工程填筑、烧国内粉煤灰目前尚无公认的分类方法,只是程、基础工程和农业领域,将其作为生产建筑制与非烧制制品、农业等领域,但是有的技术笼统地将CaO含量较高的粉煤灰称之为高钙粉材料的原料或改良土壤的原料,虽然用量大,还不成熟,还需继续深入研究;有的产品技术煤灰,反之则称为低钙粉煤灰。美国自

6、1977年但存在技术含量低等问题。粉煤灰中含有锗过关,但原料和产品国家尚无此类标准,厂家开始在ASTMC618中将粉煤灰分为F类灰和C(Ge)、镓(Ga)、钒(V)等贵重元素,所以从粉煤无章可循;部分成果缺乏有力的市场开发,造类灰。F类粉煤灰通常是由燃烧无烟煤或烟煤灰中提取这些贵金属产品,以高附加值产品为成产品挤压。所得,具有火山灰活性,相当于我国的低钙粉煤导向的开发应用是粉煤灰应用未来发展的一2008年是完成“十一五”节能减排约束灰;C类粉煤灰通常是由燃烧褐煤或次烟煤所个方向。性目标的关键一年,温家宝总理在今年政府工得,除具有火山灰活性之外,同时具有胶凝性,相锗属于珍贵的

7、稀有元素,锗及其化合物广作报告中明确指出,“开放和推广节约、替代、当于我国的高钙粉煤灰。另外还有McCarthy分泛用于半导体材料、光学材料、石油化工、医循环利用资源和治理污染的先进技术,实施节类法(见表1)、Majko分类法(见表2)等[2]。学及军事等领域。时文中等[4]采用氯化铵氯化能减排重大技术和示范工程。”因此应提倡排粉煤灰是一种松散的固体集合物,含有—二酰异羟肟酸萃取法从粉煤灰中提取锗.即灰单位和高等院校、科研机构合作,积极开展硅、铝、铁、钙、镁等元素的氧化物(主要是用氯化铵氯化粉煤灰中的锗,使锗以氯化