粉煤灰的综合利用.doc

题目：粉煤灰的综合利用姓 名： 陈浩 学 号： 2011107104 班 级： 11资源勘查工程 院 （部）： 地球科学与工程学院 课程名称： 矿山资源综合利用 指导老师： 冯松宝 粉煤灰的综合利用摘要：粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中捕收下来的细粉。粉煤灰一般为银灰色或灰色，颜色较黑的粉煤灰含碳量较高，粗颗粒所占的比例较大。中国的粉煤灰大部分来自大、中型火电厂煤粉发电锅炉，少部分来自城市集中供热的粉煤锅炉。截至2010 年底，中国粉煤灰量将达到20 亿t。粉煤灰会对大气、水域和土壤等产生巨大危害，并进一步影响人体健康。因此，综合利用粉煤灰已是迫在眉睫。关键词:粉煤灰;环境治理;综合利用一. 粉煤灰的来源、理化性质1.1粉煤灰的来源粉煤灰是以煤为燃料的火力发电厂排出的废弃物.烟气经除尘器收集的细灰为粉煤灰.所有烧煤的锅炉、烟囱也都是粉煤灰的源,例如供暖烧煤,水泥厂、陶瓷厂等等。粉煤灰实际上是煤的非挥发物残渣. 包括:漂灰,它是从烟囱中漂出来的细灰，粉煤灰,又称飞灰,它是烟道气体中收集的细灰，炉底灰,是从炉底中排出的炉渣中的细灰.一般烟煤的灰分含量都小于25%,而褐煤,低品级烟煤、无烟煤,以及石煤灰分含量较高,有的高达50%以上,故排放出粉煤灰也较多.12 粉煤灰的物理、化学性质粉煤灰是固体物质的细分散相,颜色灰白色至黑色.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,成为粗糙表面,棱角较多的蜂窝状粒子,颗粒粒径集中在1 00010um之间,约占85%以上. 粉煤灰是煤中无机矿物质灼烧后的氧化物和硅酸盐矿物组成的混合物, 主要矿物有莫来石(3Al2O3,2SiO2)、石英(两者约20%左右)、硅酸二钙、方解石、钙长石、磁铁矿、赤铁矿、铝硅酸盐钙或硅酸钙共占70%左右.这些矿物在粉煤灰中一般不以单矿物状态存在,而是以多相集合体的形式出现。二粉煤灰综合利用2.1农业方面粉煤灰资源的农业利用是开发利用粉煤灰的重要途径,世界各国都非常重视. 一般,粉煤灰含氧化钾为3.5%,全磷为0.13%O114%,速效磷为180106.华北地区土壤含钾量一般介于2%2.6%之间.钾在土壤中的含量是随土层加深而减少,生土中钾的含量要低于上述数字. 实践表明,粉煤灰对改良土壤有明显效果的主要作用之一是改良了土壤的物理性状. 土壤掺入粉煤灰后,透水性增强,通透性能变好,有利于共给植物必需的氧、氮、二氧化碳,加速土壤有机质分解和有利于微生物的活动.掺入粉煤灰使土壤变疏松也有利于植物根系发育,有利于吸收更多的养分.施粉煤灰厚约5 cm可使土壤温度增高0.51C.这对土壤养分的转化、微生物的活动与植物的生长发育都有促进作用.因此,施粉煤灰可促使生土熟化,达到提高产量的目的和效果.2.2 建筑材料2.2.1生产水泥粉煤灰的化学成分与粘土相似，因此可代替粘土生产水泥，其生产工艺和技术装备与生产普通硅酸盐水泥相同。另外，用粉煤灰作混合材料还可制成粉煤灰水泥，由于其具有较好的耐腐蚀性、抗渗性和干缩性较小等特点，可用于抗裂性、耐腐蚀性要求较高的海事工程、水利工程等。由于粉煤灰中含有一定比例的未燃烧碳，在水泥生产中，通过锻烧熟料可以达到节省燃料的目的。2.2.2 改性混凝土在混凝土中掺入一些粉煤灰，可以改善混凝土性能，尤其是在高性能混凝土中粉煤灰作为功能组分时作用更加明显。用粉煤灰代替部分水泥制成混凝土用在海事工程时，可以防止海水侵蚀，随着粉煤灰含量增加，抗侵蚀能力增强。另外，粉煤灰混凝土后期性能优越，在高层建筑的地下部分、大型设备基础和水工结构中应用较多2.2.3改性陶瓷粉煤灰可以用来生产粉煤灰陶粒。粉煤灰陶粒主要应用于房屋建筑工程、桥梁、船舶、保温隔热材料、过滤材料、吸声材料、阻燃材料等。将一定比例的粉煤灰与其它原材料混合，可以制成粉煤灰瓷砖。粉煤灰可以降低瓷砖的可塑性和异质性，提高瓷砖的柔韧性和吸水性2.2.4粉煤灰制砖以质量分数为20% 70% 的粉煤灰代替粘土制作粉煤灰烧结砖，可节约土地资源。目前已开发出利用82% 90% 的自燃煤矸石与粉煤灰工业废料生产的复合双免砖7、粉煤灰彩色地面砖等品种，这种新型的砖具有质量轻、性能优良、节能环保的特点，适用于大型建筑，特别是高层建筑。粉煤灰砌块是以粉煤灰、石灰等为胶结料，以煤渣为骨料，加水蒸气养护而成。与粘土制品相比，具有质量轻、强度高、保温性能好、耐久性好等特点。通过改进粉煤灰砌块的结构，国内有人研制出了粉煤灰混凝土吸音隔声砌块，比普通混凝土空心砌块的隔声系数大，满足了分户墙隔声指数不低于50 dB 的标准要求2.3 筑路和回填方面由于粉煤灰自身质量轻，产生的压力比一般填筑材料低得多，在工程上用来填筑，可以最大程度地提高稳定性，减少沉降，抗震性能好，不需太高的技术条件。在道路施工过程中，粉煤灰可代替一些基底材料填充路基，提高路堤的稳定性; 由于粉煤灰的火山灰特性，结合有一定级配的砂砾或碎石在一定条件下可形成类似混凝土或碾压混凝土的半钢性板体结构，是路面良好的承重层。大量的粉煤灰被利用在道路建设中。粉煤灰还可以用于护坡、护堤工程。在开采倾斜和急倾斜煤层时，可用粉煤灰作井下充填材料。粉煤灰可以代替土壤回填在山谷低洼地区，回填后土地可用作耕地。2.4 化工方面粉煤灰中含有SiO2，Al2O3，MgO，Fe2O3等化合物。在高温下将SiO2，Al2O3，Fe2O3等氧化物的氧去除，在一定条件下冶炼成硅、铝、镁、铁等多元合金。最近中国利用粉煤灰和煤矸石等工业废料制备铝硅铁合金工业化试验成功。粉煤灰中的玻璃微珠富含活性基团，具有活性高、质量轻等优点，以一定的工艺提取出玻璃微珠可用于塑料、保温材料中。三 粉煤灰利用展望从国内外利用的情况看,除回填等大容量利用外,作为建材生产与建筑工程的原料,特别是在水泥、墙体材料等方面的利用尽管在技术上已获得不少成功,但因提取后仍剩下大量废渣,而且提取费用很高,只有较少的项目得到推广应用.即使在工业发达的国家,低技术利用仍然是粉煤灰综合利用的主要内容.今后粉煤灰综合利用的趋势仍以大容量利用为重点,解决环境污染、减少灰场占地面积与建灰场投资;在利用当年排灰的同时,进一步做好老灰场大量湿灰的开发和利用;开发、推广粉煤灰在建材、建工与农业中的应用,重点在于普遍推广;继续开展高新技术利用的基础理论研究,以促进粉煤灰资源化进程和应用范围的扩大.参考文献1李玉霞，韩芙莲，崔金凤粉煤灰资源化综合利用探讨J山西建筑，2008，34( 7) : 1961972潘钟，罗津，薛姗姗，等粉煤灰利用的回顾与展望J环境卫生工程，2008，16( 1) : 19223郭建明，毕云峰，黄爱悦，等.自燃煤矸石与粉煤灰复合双免