粉煤灰相关知识

1、粉煤灰相关知识一、粉煤灰是怎么产生的 ?二、1 、什么是粉煤灰：三、粉煤灰是火力发电厂煤粉锅炉排除的一种工业废 渣，从煤燃烧后的烟气中收捕下来的粉末称为粉煤灰。粉煤灰是 燃煤电厂排出的主要固体废物。 （粉煤灰也叫飞灰 , 是由热电 站烟囱收集的灰尘 , 属于火山灰性质的混合材料 , 其主要成分 是硅、铝、铁、 钙、镁的氧化物 , 具有潜在的化学活性 , 即粉煤 灰单独与水拌合不具有水硬活性 , 但在一定条件下 , 能够与水 反应生成类似于水泥凝胶体的胶凝物质 , 并具有一定的强度 . 由于煤粉微细 , 且在高温过程中形成玻璃珠 , 因此粉煤灰颗粒 多成球形。）四、五、2 、粉煤灰的产生过程（燃

2、烧过程） ：六、煤粉在炉膛中呈悬浮状态燃烧，燃煤中的绝大部 分可燃物都能在炉内烧尽，而煤粉中的不燃物（主要为灰粉 ） 大量混杂在高温烟气中。这些不燃物因受到高温作用而部分熔融同 时由于其表面张力的作用，形成大量细小的球形颗粒。在锅炉尾 部引风机的抽气作用下，含有大量灰粉的烟气流向炉尾。随着烟 气温度的降低，一部分熔融的细粒因受到一定程度的急冷呈玻璃 体状态，从而具有较高的潜在活性。在引风机将烟气排入大气之 前，上述这些细小的球形颗粒，经过除尘器，被分离、收集，即为粉煤灰七、由煤粉中蒸发出来的水蒸汽及气体，一部分排放 道大气中，一部分凝聚在飞灰的表面。为了控制 SO x 的 污染， 在烟道气排出

3、之前，通入石灰石浆或石灰石粉，捕获烟道气中的SO x，特别是含硫高的煤作为燃料时。总的煤灰中的75 %85 变成飞灰，剩余部分则为底部灰及炉灰。 )八、中国以煤为主要能源，电力的 76%是由煤炭产生 的，每年用煤达 4 亿多吨，占全国原煤产量的 1/3 ，粉煤灰是我 国当前排量较大的工业废渣之一。 1997 年全国排放粉煤灰已超 过 1 亿吨，到 2005 年，年排灰量达到 1.6 亿吨，成为世界最大 的排灰国，大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气； 若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体 和生物造成危害，并占用了大量的土地。因此粉煤灰的处理和利 用问题引起人们广泛的

4、注意。九、十、 二、粉煤灰的化学组成十二、 粉煤灰中硅含量最高，其次是铝，以复杂的复 盐形式存在， 酸溶性较差。 铁含量相对较低， 以氧化物形式存在， 酸溶性好。 此外还有未燃尽的炭粒、 CaO 和少量的 MgO 、Na2O 、 K2O 、SO3 等。粉煤灰中的有害成分是未燃尽炭粒，其吸水性大，强度低，易风化，不利于粉煤灰的资源化。粉煤灰中的SiO2 、Al2O3 对粉煤灰的火山灰性质贡献很大， Al2O3 对降低粉煤灰的 熔点有利，使其易于形成玻璃微珠，均为资源化的有益成分。将 粉煤灰应用于建筑工业，结合态的 CaO 含量愈高，能提高其自 硬性，使其活性大大高于低钙粉煤灰，对提高混凝土的早期

5、强度 很有帮助。 我国电厂排放的粉煤灰 90% 以上为低钙粉煤灰， 开发 高钙粉煤灰不失为改善粉煤灰资源化特性的一条途径。十三、十四、 三、粉煤灰的颗粒组成十五、十六、 按照粉煤灰颗粒形貌，可将粉煤灰颗粒分为： 玻璃微珠；海绵状玻璃体（包括颗粒较小、较密实、孔隙小的玻 璃体和颗粒较大、疏松多孔的玻璃体） ；炭粒。我国电厂排放的 粉煤灰中微珠含量不高，大部分是海绵状玻璃体，颗粒分布极不 均匀。通过研磨处理，破坏原有粉煤灰的形貌结构，使其成为粒 度比较均匀的破碎多面体，提高其比表面积，从而提高其表面活 性，改善其性能的差异性。十七、十八、 四、 粉煤灰的品种十九、二十、 根据燃煤电厂燃烧的煤种不同

6、 ,排放收集的粉煤 灰就有低钙粉煤灰和高钙粉煤灰之分.按照国标 GB/T1596-2005（2005-01-19发布； 2005-08-01 实施，代替GB/T1596-1991） 把粉煤灰分为 F类和C类。F类粉煤灰一一由 无烟煤或烟煤煅烧收集的粉煤灰； C 类粉煤灰由褐煤或次烟 煤煅烧收集的粉煤灰，其氧化钙含量一般大于 10% 。（上海市标 准DBJ08 230 98 的规定,凡氧化钙含量大于 8%或游离氧化钙含量大于1%的粉煤灰称为高钙粉煤灰） 。故一般情况下 ,高钙灰和低钙灰都是以测定粉煤灰 中氧化钙含量或游离氧化钙含量的数值来区分的.通常高钙粉煤灰的颜色偏黄 ,低钙粉煤灰的颜色偏灰。

7、二十二、五、我国粉煤灰的主要应用途径二十三、二十四、粉煤灰是一种放错地方的资源，粉煤灰可用作水泥、砂浆、混凝土的掺合料，并成为水泥、混凝土的组分， 粉煤灰作为原料代替黏土生产水泥熟料的原料、制造烧结砖、蒸 压加气混凝土、泡沫混凝土、空心砌砖、烧结或非烧结陶粒，铺 筑道路；构筑坝体，建设港口，农田坑洼低地、煤矿塌陷区及矿 井的回填；也可以从中分选漂珠、微珠、铁精粉、碳、铝等有用 物质，其中漂珠、微珠可分别用作保温材料、耐火材料、塑料、 橡胶填料。二十五、二十六、 目前我国粉煤灰的综合利用技术有近200项，其中得到实施应用的近 70 项，主要有以下几类： 二十七、二十八、1) 建材制品方面的应用二

8、十九、此类用灰量约占粉煤灰利用总量的35 左右，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 )，硅酸盐承重砌块和小型空心砌块， 加气混凝土砌块及板，烧结陶粒，烧结砖，蒸压砖，蒸养砖，高 强度双免浸泡砖，双免砖，钙硅板等。三十、三十一、2) 建设工程方面三十二、此项用灰量占利用总量的 10 ，主要技术有：粉煤灰用于大体积混凝士，泵送混凝土，高低标号混凝土，粉煤 灰用于灌浆材料等。三十三、三十四、3) 用于道路工程三十五、这部分用灰量占利用总量的 20 ，主要技术有：粉煤灰、石灰石砂稳定路面基层，粉煤灰沥青混凝土，粉煤 灰用于护坡、护提工程和刚粉

9、煤灰修筑水库大坝等。三十六、三十七、4) 农业应用三十八、该部分用灰量占利用总量的15 ，主要技术有：改良土壤，制作磁化肥，微生物复合肥，农药等。三十九、5) 作为填筑材料四十、填筑用灰量占利用总量的 15% ，主要有：粉煤灰综合回填，矿井回填，小坝和码头等的填筑等四十一、6) 从粉煤灰中提取矿物和高值利用四十二、这部分用灰量约占利用总量的 5% ，如：粉煤灰中提取微珠，碳，铁，铝，洗煤重介质，冶炼三元合金，高强 轻质耐火砖和耐火泥浆，作为塑料，橡胶等的填充料，制作保温 材料和涂料等。其中国家政策要求的重点推广应用技术有：四十三、a .粉煤灰粘土烧结砖四十四、b .粉煤灰作筑路材料四十五、c

10、.粉煤灰在工程中应用四十六、d 粉煤灰混凝土和砂浆材料四十七、e .粉煤灰生产水泥四十八、f 选取飘珠和飘珠制品四十九、g 粉煤灰加气混凝土五十、h .粉煤灰改良土壤五十一、五十二、i.纯灰植树五十三、这些技术比较成熟，用灰量大，不仅便于推广使用，而且可以在近期内带来明显的经济效益和环境效益。六、 粉煤灰在水泥中的利用五十四、五十五、五十六、五十七、 我国是利用工业废渣和天然火山灰资源做水 泥混合材最早、使用量最多的国家。解放前就有一些水泥厂利用 矿渣做混合材生产矿渣硅酸盐水泥。解放后经济建设急需大量水 泥，使我国在利用矿渣作为水泥混合材方面发展迅速，特别是立 窑工业的发展，利用矿渣等活性混合

11、材改善水泥安定性已成为立 窑生产水泥的重要途径。水泥厂利用矿渣与活性混合材生产不同 品种和标号的水泥，特别是近年来一些工厂还在水泥中掺入少量 细磨石灰石，提高了水泥的强度。水泥工业中节能利废发挥了明 显的效益，取得显著成就。五十八、五十九、 七、粉煤灰在混泥土中的应用六十、六十一、 粉煤灰在混泥土中应用很广，粉煤灰混泥土 是一种新型混泥土材料，相对于普通混泥土，由于部分粉煤灰替 代水泥并在混泥土中加大矿物细掺合料的用量，其性能与普通混 泥土有很大不同，使很多性能得到了改善。六十二、六十三、 （一）、用于混泥土中的粉煤灰国家标准：六十四、1 、技术要求：六十五、六十六、 项目技术要求 （0.04

12、5 mm方孔筛筛余）一级二级三级45.0六十八、 C 类粉煤灰六十九、 105七十、 需水量比 不大于 /% F 类粉煤灰 95 115七十一、 C 类粉煤灰七十二、 8.0七十三、 烧失量 不大于 /% F 类粉煤灰 5.0 15.0七十四、 C 类粉煤灰七十五、 七十六、 含水量 不大于/%F 类粉煤灰1.0七十七、 C 类粉煤灰七十八、 七十九、 三氧化硫 不大于/%F 类粉煤灰3.0八十、 C 类粉煤灰八十一、 八十二、 游离氧化钙 不大于 /%F 类粉煤灰1.0八十三、C 类粉煤灰 4.0八十四、八十五、安定性 雷氏夹沸煮后八十六、增加距离，不大于/伽C类粉煤灰5.0八十七、八十八、

13、除以上技术要求外，还有以下三项：八十九、1）、放射性检验：合格。九十、2 ）、碱含量：粉煤灰中的碱含量按氧化钠与0.658 倍氧化钾的和计算值表示， 当粉煤灰用于活性骨料混泥土， 要限制掺合料的碱含量时，由买卖双方协商确定。九十一、3）均匀性：以细度（0.045 mm方孔筛筛余）为考核依据，单一样品的细度不应超过前 10 个样品细度平均值 的最大偏差，最大偏差范围由买卖双方协商确定。九十二、九十三、2、检验规则九十四、1 ）编号与取样：九十五、编号以连续供应的 200t 相同等级、 相同种类的粉煤灰为一编号。不足 200t 安一个编号论，粉煤灰质量 按干灰（含水量小于 1% ）的质量计算。九十

14、六、取样每一编号为一个取样单位，当散装粉煤灰运输工具的容量超过该厂规定出厂编号吨数时，允许该编号的数量超过取样规定吨数九十七、取样方法按 GB12573 进行，取样应有代表性，可连续取，至少3 kg。也可从 10 个以上不同部位取等量样品，总量九十八、九十九、3、判定规则一OO、1）、混泥土和砂浆用粉煤灰，试验结果符合本标准要求时为等级品。若其中任何一项不符合要求，允许在同一 标号中重新加倍取样进行全部项目的复查，以复检结果判定，复 检不合格可降级处理。凡低于本标准最低级别要求的为不合格 品。一O一、一O二、4 、仲裁一O三、当买卖双方对产品质量有争议时，买卖双方应将双方认可的样品签封，送省级

15、或以上国家认可的质量监督检验 机构进行仲裁检验。一O四、一O五、5 、标志和包装一O六、1 ）、标志一O七、袋装粉煤灰的包装上应标明产品名称（ F 类粉煤灰或 C 类粉煤灰）、等级、分选或磨细、净含量、批号、执行 标准号、生产厂名称和地址、包装日期。散装粉煤灰应提交与袋一O八、2）、包装一O九、粉煤灰可以袋装或散装。袋装每袋净含量为25kg或40 kg，每袋净含量不得少于标志质量的 98%。其他包装规 格由买卖双方协商确定。O、一一一、6、需水量比的试验方法及涵义：三、公式 X=（L/125） X100一一四、一一五、X需水量比，单位为百分数（%）一一六、L试验胶砂流动度达到 130 mm-1

16、40 mm时的加水量，单位为毫升（ mL ）七、125 对比胶砂的加水量，单位为毫升（ mL ）一一八、一一九、胶砂种类水泥 /g粉煤灰 /g标准砂 /g加水量 /mL一O、对比胶砂250750125一二一、试验胶砂17575750按流动度达到 130 m -140 m 调整流动度在130 m-140 mm范围内，记录此时的加水量；当流动度 小于130 mm或大于140 mm时，重新调整加水量，直至流动度达到 130 m -140 m 为止。一二四、（二）、粉煤灰在混凝土中的主要作用可以包括以下几方面一二五、1 ）、粉煤灰的形态效应（物理效应）一二六、是指由其外观形貌、内部结构、表面性质、颗粒

17、级配等物理性状态所产生的效应。在高温燃烧过程中形成的 粉煤灰颗粒，绝大多数为玻璃微珠，这部分外观比较光滑的类似 球形颗粒，由硅铝玻璃体组成尺寸在几微米到几十微米。由于球 形颗粒表面光滑形成润滑层，故掺入混泥土中之后能起到流球润 滑作用，并能不增加甚至减少混泥土拌合物的用水量，起到减水 作用。一二七、一二八、2）、粉煤灰活性效应一二九、粉煤灰的活性是指混泥土中的活性成分所产生的化学效应。其活性取决于粉煤灰中的火山灰反应能力，即粉 煤灰中具有化学活性二氧化硅、三氧化二铝与氢氧化钙反应，生 成类似于水泥水化所产生的水化硅酸钙和水化硅铝酸钙等矿物。 这些水化物作为胶凝材料的一部分起到增强作用，过程一直

18、可延 续到 28 天以后的相当长时间内，而且加强了薄弱的过渡区，对 改善混凝土的各项性能有显著作用。一三o、一三一、3 ）、粉煤灰的微集料效应一三二、粉煤灰的微集料效应是指粉煤灰中的微细颗 粒均匀分布在水泥浆内，填充孔隙和毛细孔，改善混泥土结构和 增大密实度的特性。一三四、（三）、混泥土中使用粉煤灰的优点一三五、一三六、在混凝土中掺加粉煤灰节约了大量的水泥和 细骨料；减少了用水量；改善了混凝土拌和物的和易性；增强混 凝土的可泵性； 减少了混凝土的徐变； 减少水化热、 热能膨胀性； 提高混凝土抗渗能力；增加混凝土的修饰性。一三七、个级别粉煤灰的用途一三八、国标一级：采用优质粉煤灰和高效减水剂复

19、合技术生产高标号混凝土的现代混凝土新技术正在全国迅速发 展。一三九、国标二级：优质粉煤灰特别适用于配制泵送 混凝土、大体积混凝土、抗渗结构混凝土、抗硫酸盐混凝土和抗 软水侵蚀混凝土及地下、水下工程混凝土、压浆混凝土和碾压混 凝土。一四O、国标三级：粉煤灰混凝土具有和易性好、可泵性强、终饰性改善、抗冲击能力提高、抗冻性增强等优点。一四一、一四二、八、粉煤灰对水泥砂浆泌水性能的影响一四三、一四四、通过试验所得结果，总结出I、级粉煤灰 应用于水泥砂浆中将改善砂浆的泌水性而川级粉煤灰则可能增加砂浆的泌水性。并就粉煤灰在水泥砂浆中应用以减少砂浆的泌 水提出以下几点建议：一四五、配制水泥砂浆时可选用级以上

20、粉煤灰， 提高砂浆的粘聚性性和保水性。一四六、在满足设计稠度需要的前提下，尽量减少 用水量，可以降低水泥砂浆的泌水量。一四七、从经济效益考虑，工程上可用级粉煤灰（H级粉煤灰的价格比I级粉煤灰低约40元/吨）代替其它掺合料配制砂浆，可以既降低成本，又可满足工程质量的要求。一四八、一四九、九、粉煤灰沉珠、微珠用途一五O、一五一、沉珠：用于塑料，橡胶增加强度，耐磨度，且质轻，消声。微珠： 用于地面涂料，粉煤灰微珠中有大量玻璃体、颗粒小、质量轻、强度高、耐磨、耐高温，符合地面 涂料填料的性质要求，尤其是其中的玻璃体具有反光性能，特别 适用于公路路面、路牌。漂珠： 生产耐热涂料，应用于涡 轮喷气发动机的

21、喷管内壁或喷涂海洋导弹艇导弹发射架，具有长 期使用涂层无脱落，颜色鲜艳如初的特征。漂珠、微珠：用于生产隔热涂料，粉煤灰空心微珠具有熔点高( 1500 C )、导热系数小(0.063 0.114W / mk) 的特性，粉煤灰空心微珠生产的隔热涂料耐火度可达1200 C,喷火60分钟不燃烧。可用于建筑钢木结构，钢筋砼结构等其它 特殊工程防火涂层。微珠： 掺入工烯类塑料中，可制成消声器材，有效地将噪声95100dB降到90dB以下，用空心微珠作填料生产的消声 涂料，有良好消声效果。微珠：用于生产外墙玻璃，挡光、隔热保温、消声。十、纳米粉煤灰空心玻璃微珠空心玻璃微珠是一种新型非金属粉体材料，其主要成份

22、为SiO2和AL2O 3，外观呈自由流动的白色，浅灰白色或黄褐 色的粉末，在显微镜下观察为透明中空玻璃球体，酷似闪烁的珍 珠。该产品具有质轻、耐磨、耐寒冻、耐腐蚀、耐酸碱、绝缘、 无毒、高强度、低导热、防辐射、耐高温、自润滑等特性，它的 表面大，分散性、流动性、化学稳定性好。该产品作为填充料能广泛应用于塑料、橡胶、油漆、涂料、冶金、电力、石油、机 械、电子、汽车、船舶、科研设备、体育器材等广大领域。微珠复合材料在全球已获得广泛应用，它将成为二十一世纪新型复合 材料的主流，它的出现是全球材料史上的一次重大革命，使材料 由粉体世界向球体世界过渡。 空心玻璃微珠是一种新型非金属 粉体材料，其主要成份

23、为 SiO2 和 AL2O 3 ，外观呈自由流动的 白色，浅灰白色或黄褐色的粉末，在显微镜下观察为透明中空玻 璃球体，酷似闪烁的珍珠。 该产品具有质轻、耐磨、耐寒冻、 耐腐蚀、耐酸碱、绝缘、无毒、高强度、低导热、防辐射、耐高 温、自润滑等特性，它的表面大，分散性、流动性、化学稳定性 好。 该产品作为填充料能广泛应用于塑料、橡胶、油漆、涂料、 冶金、电力、石油、机械、电子、汽车、船舶、科研设备、体育 器材等广大领域。微珠复合材料在全球已获得广泛应用，它将成 为二十一世纪新型复合材料的主流，它的出现是全球材料史上的 一次重大革命，使材料由粉体世界向球体世界过渡。十一、 粉煤灰陶粒的发展和应用粉煤灰

24、陶粒是以粉煤灰为主要原料，掺加少量粘结剂 （如黏土）和固体燃料（如煤粉）以及极少量附加剂，经混合成 球、高温焙烧而制成的一种人造轻集料。由于粉煤灰陶粒具有轻 体、高强、保温隔热、节能环保、吸水率低等优点，它既可制成 非承重空心砌块、隔墙板，也可制成承重空心砌块，还可以用于 混凝土结构浇注，或制成混凝土构件。粉煤灰陶粒是一种新型的建筑材料，可用作墙体、广泛应用于建筑领域，为我国的墙体材 料革新贡献力量 .十二、为什么要从粉煤灰中选炭，怎样选炭 ?电厂锅炉在燃用无烟煤和劣质烟煤的情况下，由于经济 燃烧还存在一些技术上的困难，因此煤粉不能完全燃烧，造成粉 煤灰中含碳量增高， 一般波动于 8一 20

25、。全国每年从电站粉 煤灰中流失数百万吨的煤炭，不但使煤炭资源白白流失，造成极 大的浪费，而且，还由于粉煤灰中含有大量的炭，致使粉煤灰排 放数量增加，更主要的是由于粉煤灰中含有未燃尽炭，会造成粉 煤灰综合利用困难 影响了粉煤灰资源的开发， 不利于环境保护。为了降低粉煤灰中的含炭量和充分利用资源，须对粉煤 灰进行脱炭处理。脱炭可以用浮选法，也可以用电选法。浮选法：适用于湿法排放的粉煤灰。此方法是利用粉煤 灰和煤核表面亲水性能的差异而将其区分的一种方法。在灰浆中 加入捕收剂 （如柴油等 ），疏水的煤粒被其浸润而吸附在由于搅拌 所产生的空气泡上，上升至液面形成矿化泡沫层，即为精煤。亲 水的粉煤灰粒则被

26、作为尾渣排除。为了使空气泡稳定，还需要往 灰浆水中加入一种药剂起泡剂 （如杂醉油、松尾油、 x 油等 ） 以减少水的表面张力。电选法：适用于干法排放的粉煤灰。其原理是利用粉煤 灰在高压电场作用下，因灰与炭导电性能不同而进行分离。粉 煤灰是非导体物料，炭粒是良导体物料，在圆形电晕电场中，当 粉煤灰获得电荷后炭粒因导电性能良好。很快地将所获电荷通 过圆筒带走，便在重力惯性离心力作用下，脱离圆筒表面，被抛 入导体产品槽中，而非导体的粉煤灰所获电荷在表面释放速度较 慢，故在电场力作用下，吸收在圆筒表面上，被旋转圆筒带到后 部，由卸料毛刷排入非导体产品槽中，从而达到灰炭分离。经过选炭以后的低含炭尾灰是建

27、材工业的优质原料。而 浮选的碳可以作为燃料用于锅炉燃烧和其他燃料。十三、粉煤灰砂浆粉的概念及用途粉煤灰砂浆是砂浆的一个新品种，它是在普通砂浆中加 入一定量的粉煤灰所制成。粉煤灰砂浆粉是将一定量的石灰、石膏、粉煤灰、外加 剂等共同粉磨而成 ,广泛用于配制建筑砂浆的建筑胶凝材料。 在使 用时只要和适量的水泥、砂子混配即可。粉煤灰砂浆粉按其用途，分为砌筑砂浆和抹面砂浆。1） 配制砌筑砂浆 砂浆在建筑施工中的作用是将砖、石、砌块等墙体材料 粘结为砌体。在建筑砌体中具有承载能力、起结合作用的是砌筑 砂浆。砌筑砂浆主要由粉煤灰砂浆粉、水泥（或无水泥） 、砂， 按一定比例混合而成。 它主要用于内外墙面、 台

28、度、 踢脚、 窗口、 沿口、勒脚、磨石地面底层及墙体勾缝等各种装修工种及各种墙 体砌筑工程等。粉煤灰砂浆粉使用于配制 M2.5M10.0不同等级的砂 浆。2) 配制抹面砂浆抹面砂浆即抹灰砂浆。抹面砂浆是以薄层涂在建筑物表 面，具有保护墙体不受风雨、 潮气等侵蚀， 同时使建筑部位光洁、 平整、美观。粉煤灰抹面砂浆具有良好的和易性，与底面具有较 好的粘结力，可以配制 M2.5 M10.0 不同等级的抹面砂浆。用 粉煤灰砂浆粉配制的抹面砂浆，色泽淡雅，手感柔和细腻，后期 强度高，能和任何品种的水泥掺配使用，而且不需掺配麻刀、纸 筋之类的材料，使用造价比普通砂浆材料降低 40% 左右。十四、如何从粉煤灰中分选空心玻璃微珠 ?目前国内外从粉煤灰中分选空心玻璃微珠，大致可以分 为两种方法。一是采用干法机械分选空心微珠；二是采用湿法分 选空心玻璃微珠。具体采用方法可根据实际情况而定。在国内，采用干法机械分选的方法中，有重力分离筛系 的分选空心玻璃微珠设备，每日可以处理 30t 粉煤灰。这套分选 工艺包括提选空心微珠，并且可以选铁、选碳，以及空心玻璃微 珠的多种