粉煤灰綜合利用

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1、粉煤灰綜合利用粉煤灰俗稱飛灰,是煤氣化爐的廢棄物,即煤粉在1500~1700下燃燃后,隨粗煤氣帶出的粉塵。據(jù)統(tǒng)計,每燃燒1t煤就能產(chǎn)生250~300kg的粉煤灰和20~30kg的爐渣。1、粉煤灰的物理化學(xué)性質(zhì)粉煤灰是一種高分散度的集合體。它由大小不等、形狀不規(guī)則的粒狀體組成,其粒徑在0.5~300μm之間。粉煤灰的平均容重為783kg/m3,平均密度為2.14g/cm3。在粉煤灰的形成過程中,由于表面張力作用,粉煤灰顆粒大部分為空心微珠,微珠表面凹凸不平,極不均勻,微孔較小;一部分因在溶融狀態(tài)下互相碰撞而連接成

2、為表面粗糙,棱角較多的蜂窩狀粒子,正是基于此,粉煤灰具有非常大的比表面積,一般為1600~3500cm2/g,需水量比約為106%。粉煤灰的主要化學(xué)成分是SiO2、Al2O3和Fe2O3,另外還含有未燃盡的碳粒、CaO和少量的MgO、Na2O、K2O等。這些化學(xué)成分主要以玻璃體、海綿狀玻璃體、石英、氧化鐵、碳粒、硫酸鹽、云母、長石、石灰、氧化鎂、石膏、硫化物、氧化鈦等礦物的形式存在。礦物組成一般是玻璃體占優(yōu)勢,質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高可達(dá)85%以上,礦物結(jié)晶體則較少。其活性主要取決于非晶態(tài)的玻璃體成分及其結(jié)構(gòu)和性質(zhì),而不取

3、決于結(jié)晶礦物。2、粉煤灰的主要用途2.1建材制品和建設(shè)工程方面的應(yīng)用粉煤灰在建材制品上的應(yīng)用約占總用灰量的45%,主要技術(shù)有:粉煤灰水泥(摻量30%以上),代粘土做水泥原料,普通水泥(摻量30%以下),加氣混凝土砌塊及板,燒結(jié)陶粒,燒結(jié)磚,蒸壓磚等。粉煤灰具有和粘土相類似的化學(xué)成分,它可以代替粘土生產(chǎn)水泥。已研制出硅酸鹽水泥、硅酸三鈣水泥、硫酸鋁酸鈣水泥等,有的粉煤灰摻量可達(dá)75%。由于粉煤灰中含有一定量的未燃燒碳粒,所以用粉煤灰配料還能節(jié)省燃料。用粉煤灰代替部分粘土燒制的磚,與普通磚相比,其優(yōu)點為:強度相同,

4、而重量約輕20%;導(dǎo)熱系數(shù)小,能改善物理性質(zhì);磚坯不易風(fēng)裂、易于干燥,可減少晾坯時間和場地;可少用燃料,降低單耗,節(jié)約能源;產(chǎn)品使用時與燒結(jié)普通磚完全相同,便于應(yīng)用;對用于燒磚的粉煤灰質(zhì)量要求較低,化學(xué)成分無特殊要求;粘土塑性指數(shù)越高,可摻入粉煤灰的比例越大。粉煤灰加氣混凝土是用粉煤灰、石灰、水泥、石膏為主要原料制成的一種多孔新型建設(shè)材料,它可以根據(jù)需要制成不同容重、不同強度的砌塊、面板和墻板,滿足不同用途的需要,具有輕質(zhì)、絕熱、耐火等優(yōu)良性能。加氣混凝土砌塊可以用做屋面保溫、維護(hù)墻、隔斷墻,亦可做承重墻,特別

5、適用于高層建筑填充墻,寒冷地區(qū)的外墻和地震區(qū)使用,可大大減輕墻重,增加使用面積。目前全國已有37個粉煤灰加氣混凝土廠,生產(chǎn)能力為300萬m3/a左右。2.2用于道路工程粉煤灰在道路工程中作為填筑材料使用,是大用量、直接利用的一種重要途徑,用灰量占利用總量的20%。國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于道路路堤和廣場、機場、港區(qū)的地基,以及用于攔水壩和地貌改造等工程。用粉煤灰、石灰及其他摻入材料(碎石)按合適的比例、最佳含水量、合理的工藝制成的混合料可修筑道路基層和代替土修筑路堤。粉煤灰石灰類混合料是一種緩凝性的硅酸鹽材料,用它鋪筑

6、的道路基層將會結(jié)成整體層。這種混合料適用于修筑道路基層、底基層。上海的滬嘉、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農(nóng)業(yè)應(yīng)用粉煤灰的農(nóng)用具有投資少、用量大、需求平穩(wěn)、潛力大等特點,是適合我國國情的重要綜合利用途徑。目前,我國粉煤灰在農(nóng)業(yè)應(yīng)用方面的研究主要為改良土壤,制作磁化肥、微生物復(fù)合肥等。粉煤灰的顆粒組成使它可用作土壤改良劑,粉煤灰中的硅酸鹽礦物和碳粒具有多孔性,是土壤本身的硅酸鹽類礦物所不具備的。將粉煤灰施入土壤,能進(jìn)一步改善空氣和溶液在土壤內(nèi)的擴散,從而調(diào)節(jié)土壤的溫度和濕度,

7、有利于植物根部加速對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和分泌物的排出,不僅能保證農(nóng)作物的根系發(fā)育完整,而且能防止或減少因土溫低、濕度大引起的病蟲害。粉煤灰摻入粘質(zhì)土壤,可使土壤疏松,降低土壤容重,增加透氣透水性,提高地溫,縮小膨脹率;摻入鹽堿土,除使土壤變得疏松外,還有改良土壤鹽堿性的功能。荊門電廠利用粉煤灰填充低洼地然后覆土造田,每年用灰量51萬t。粉煤灰磁化復(fù)合肥是利用粉煤灰為填充材料,加入適當(dāng)比例的營養(yǎng)元素,經(jīng)電磁場加工制成的,它不但保持了化肥原有的速效養(yǎng)分,還添加了剩磁,兩者協(xié)同作用肥效更高。利用粉煤灰制作的磁化復(fù)合肥對蔬

8、菜和各種農(nóng)作物均有顯著的增產(chǎn)作用經(jīng)濟效益良好。粉煤灰具有一定的吸附性,可與城市污泥、糞尿或作物秸桿等有機物混合后進(jìn)行高溫堆肥,既可顯著減少病原體數(shù)量,又可降低重金屬的濃度和活性,創(chuàng)造有利于微生物生存的條件。生產(chǎn)無害全營養(yǎng)復(fù)合肥料,既能解決我國無機化肥和微肥品種少,營養(yǎng)不全,造成土壤板結(jié)、堿化、營養(yǎng)失調(diào)及農(nóng)作物變異的矛盾,又能解決有機肥肥效低和造成環(huán)境污染的突出難題。2.4.從粉煤灰中提