发电厂粉煤灰利用现状及发展

1、发电厂粉煤灰利用现状及发展刘朋摘要:粉煤灰的综合利用应用于建材、农业、化工、烟气脱硫等产业领域。日 前，粉煤灰在综合利用方面虽取得一些进展、但也存在一些问题，应加大对粉 煤灰有效、综合利用的认识。关键词：粉煤灰;利用；现状；混凝土；墙板；活性炭；综合利用Status and Development of Power plant flyashAbstract: Comprehensive utilization of fly ash used in building materials, agriculture, chemical, flue gas desulphurization and o

2、ther industrial fields. At present, the comprehensive utilization of fly ash, although in some progress, but there are some problems, should increase fly ash effective utilization of knowledge.Key words: Fly ash;utilization; the status; concrete; wall; activated carbon;utilization1粉煤灰介绍粉煤灰，又叫飞灰，是由燃煤

3、电厂烟囱收集的灰尘。粉煤灰开发利用是固 体废气物处理的一个主要方面。开发、有效利用好粉煤灰不仅能解决环境污染 问题，而且能够为我区经济发展提供一个新的增长点。目前，全球粉煤灰产 量约为500亿吨、美国2009年排放粉煤灰量大约3. 8亿吨，其排放的粉煤灰大 多用于修建码头、堤坝，筑路以及用作混凝土的掺和料等。2009年我国煤炭 产量30. 1亿吨左右.2009年新疆煤炭产量8630万吨。我国2009年排灰量大约为 4. 5亿吨左右，排放的灰主要用于建材、回填、筑路、建工、农业等。我国粉 煤灰利用率可达25%。烧失量：45%物理性质；颜色：浅灰一深灰色；密度：1. 94g/cm ；粒度：0. 5

4、100 u m，大部分为45um以下。我国是世界产煤大 国，也是耗煤大国，十一五规划指出：能源产业以煤为主发电在今后相当长的 时期内仍然是我国电力工业发展的主流，粉煤灰的产生量也必将会随之快速增 多，因此，应按照十一五规划的要求大力发展循环经济加强资源的综合利用，完 善再生资源回收利用体系，全面推行清洁生产，形成低投入、低消耗、低排放和 高效率的节约型增长方式。加大对粉煤灰有效、综合利用的研究和开发显得日 益重要。到目前，发达国家的粉煤灰利用率己高达50%60%，而我国目前的利 用率仅为25%左右，因此，要在十二五期间大力推行粉煤灰的有效、综合利用 技术。这是建设资源节约型、环境友好型社会的要

5、求。粉煤灰综合利用技术政 策总的原则是：认真贯彻突出重点、因地制宜、和“恐固、完善、推广、提高” 的方针、提高粉煤灰综合利用的经济效益和社会效益、推广成熟的粉煤灰综合 利用技术、提高粉煤灰有效、综合利用水平。粉煤灰在建筑和建材工业中的应 用从2O世纪5O年代开始，我国对用粉煤灰制作建筑材料进行了大量的研究工 作。多年来，产品的种类以单一产品、逐步增加、应用范。2粉煤灰特性11物理吸咐物理吸附系单分子层吸咐，吸咐力以分子间的范德华力为主。粉煤灰比表 面不大，但粒径很小，在0. 110p. m范围，有众多微孔和次微孔，合适的孔 结构为废水中污染物提供了极好的通道与被吸咐孔穴。物理吸咐主要特征是吸

6、附时粉煤灰颗粒表面能降低、放热，故在低温下可自发进行；吸咐无选择性， 对各种污染物都有一定的吸附去除能力。2化学吸咐粉煤灰分子结构中存在大量Si.O和Al.Oi0活性基团，能与吸咐质化学键或 离子发生结合，从而产生吸咐。其特点是选择性强，通常为不可逆。3中和反应ii粉煤灰组分中含有CaO、Mgo、Fe 0等碱性物质，可用来中和气体中的酸性 成分，净化含酸性污染物的废水和气体。3粉煤灰混凝土的应用范围从20世纪50年代初期开始，我国粉煤灰混凝土近半个多世纪的开发历程， 目前已被广泛应用在土木工程（包括水利工程）、建筑工程、预制混凝土制品及 预拌混凝土等方面。1 土木工程和水利工程3粉煤灰混凝土用

7、于大坝、道路、隧道与港湾、下水道等，效果是和易性好，水密性好、水化热低，膨胀收缩小，后期强度高，耐海水侵蚀性强，耐化学腐 蚀性强，可配制特殊用途土木工程混凝土。2建筑工程粉煤灰混凝土用于现场浇制工业和民用建筑的柱、梁、板、基础、地面等， 其效果是和易性好，改善混凝土浇捣性和装饰性，可按指定强度指标设计混凝 土，长期强度高，可配制特殊用途的建筑工程用混凝土。3预制混凝土制品粉煤灰混凝土用于钢筋混凝土预制构件，水泥制品（管、砌块），可改善加 工性能，节约振捣能量，改善制品外观质量，降低水泥单耗，节约材料成本。3. 4预拌混凝土（商品混凝土）粉煤灰混凝土用于各种用途和强度的普通及特种预拌混凝土 （商

8、品混凝 土），能更好地与掺加化学外加剂配制成泵送及其它高性能混凝土。根据粉煤灰 混凝土的性能特点，在以下几个方面，更能充分显示它的优越性：（1）大体积混凝土，如建造水坝、油井平台、大型基础等；（2）泵送混凝土； （3）预拌（商品）混凝土：（4）振动碾压混凝土。4在高性能混凝途中的应用71. 2高性能混凝土配合比采用不同粉煤肤掺量和不同品种聚羧酸系岛性能减水 剂的C50高忡能混凝土，合比列于下表高性能混凝土配合比8代号水、泥粉煤灰叫碎石减水剂:iXr-lSj 1)弓即I ：. 16L56NOF-AS-O0bSi1 IE)6.1花:iK :sr-i-i.iC1 ：R1-j61UNI-5AST-12

9、心：1*J1 。上5比6NW拓十461g1顷f 3比6KDS P-PI2464H1659J 1叫汉78l粕:.-播AST 2:I121 X切381 1 ijJ-uX：? A5-2 111?2 t638二isn1*KDSP-l-J-1112in lMR1 IJu.ilU就JJ36160SI 1 KJ，5.，Wlrj61 A。*：珀11J Mt；. .3012KJSy-1-:1据1 IM*115C冬1 .高性能混凝士配置强度扑OMP土坍落度为(2GD + JO i m 聚放酸系易性能诚水剂掺耘:UN” SASrAS 1., KDSP 11A表中各种配合比的高兴能混凝土碳化的结果表明9:减水剂品种和

10、掺量对碳化影 响不明显，而粉煤灰的掺量、碳化龄期等对高性能混凝土碳化深度有较大影响。 其规律是：高性能混凝土的碳化深度随碳化龄期和粉煤灰掺量的增加而增大 5制作GRC双扣隔声墙板5轻质隔墙板是现代工业化建筑体系和新型墙体材料的重要组成部分。条板 式圆孑L隔墙板在轻质隔墙板中发展最快，其中GRC圆孑L隔墙板最为突出，约占 市场的80%以上。粉煤灰GRC圆孔隔墙板以其重量轻、强度高、防火与耐水性 能好、生产成本低、运输安装方便等特性得到了我国各级政府的大力推广与应 用。粉煤灰GRC圆孑L隔墙板面密度4055kg / m .仅为同厚度粘土砖墙重量的1/6, 优点非常突出。但GRC隔墙板的平均隔声量在

11、30dB左右，达不到实心砖墙的隔声效果。为此，采用边肋与面板一次复合成型结构，组成GRC双扣隔声墙板，即双 层GRC隔墙板夹空气层结构，隔声指数大于45dB，达到了国家二级或一级隔声标 准，接近24cm厚实心砖墙的隔声效果，可以满足工程上对隔声降噪性能的要求。表1列出了单层隔墙与粉煤灰GRC双层隔墙板的隔声效果实测值。由此可见，采粉煤灰GRC双扣隔声墙板，在单位面积质量不变情况下.隔声量能够提高到 50dB以上，达到24cm砖墙水平。6粉煤灰在烟气脱硫中的应用14 近几年来，国内外在开展利用粉煤灰制高级脱硫剂的研究。粉煤灰中主要成分SiO、Fe 0和CaO，在常温有水存在的情况下，细粉末状的火

12、山灰能与碱金属和 碱土金属发生“凝硬反应”的特性，被认为是粉煤灰循环利用过程中提高钙基 吸收剂利用率的原因所在。试验证明，用粉煤灰制成的脱硫剂的脱硫效率要高 于纯的石灰脱硫剂。这是因为气一固反应中吸收剂表面积的大小是反应速率快 慢的主要决定因素。在适当的灰/石灰比和反应温度时，脱硫率可达到90%以 上。7粉煤灰的农业利用现状13 据测定，粉煤灰和黄褐土的化学成分及营养成分基本相同，只是氮含量远低于 黄褐土。这为粉煤灰直接用于造地还田提供了理论依据。据报道，在电厂的粉 煤灰场上直接种植几十种作物，均获得较好的收成。粉煤灰填充后也可覆土造 田。胡振琪等对覆土后土壤的理化性状进行了研究，结果表明，土

13、壤容重和含 水量均大于农业土壤，钾和速效钾含量充足，而全氮和速效磷含量偏低，可以 通过补氮及增施有机质等措施加以改善。8作土壤改良剂15 粉煤灰对土壤物理性质的影响。粉煤灰中的硅酸盐矿物质1和炭粒具有多孔结 构，是土壤本身的硅酸盐矿物质所不具备的。将粉煤灰施入土壤，有利于降低 土壤容重，增加孔隙，提高地温，缩小土壤膨胀率，改善土壤的孔隙度和溶液 在土壤内的扩散情况，有利于植物根部加速对营养物质的吸收和分泌物的排出， 促进植物生长。试验表明，随着粉煤灰用量的增加，土壤容重逐渐下降，土壤 孔隙度逐渐增大，其相关系数分别为0. 97和0. 98。9结语必须加大对粉煤灰有效、综合利用的研究，不仅有利于

14、减少粉煤灰对环境 的污染，还能提高产品附加值、创造良好的经济效益和社会效益。所以加大对 燃煤电厂粉煤灰有效、综合利用的认识，树立长效、可持续发展观 念。参考文献1谭宏斌.莫来石物理性能研究进展J.山东陶瓷，2008，(4)： 1518.2牛季收，王保君.粉煤灰在混凝土中的效应钢筋的锈蚀情况，试验结果列及 应用.铁道建筑，2004(3)： 74773吴中伟，廉慧珍.高性能混凝土. M北京：中国铁道出版社.1999： 24.4吴思宇.粉煤灰在高性能混凝土中的应用J.建筑工程，2009(4)5刘学伦王孚懋王霞.流态化干燥工艺与设备J.山东省环境保护科学研 究设计院6赵铁军，杨卫东.粉煤灰与高强、高性

15、能混凝土J.混凝土，1999，(4)，7习国华.论粉煤灰混凝土的耐久性J.混凝土，1998，(1).8孙宝亮，韩建文.大掺量粉煤灰在商品混凝土中的研究和应用J.混凝土， 1999， (4)杨英姿等.分选粉煤灰在混凝土中应用的研究J,混凝土，1998, (2).鹿方.高铝粉煤灰提取氧化铝的研究现状J.有色矿冶，2008, 24(5)：25 27.孙培梅，李广民，童军武，等.从电厂粉煤灰中提取氧化铝物料烧结过程 工艺研究J.煤炭学报，2007, 32(7)： 74_4747.韩怀强、蒋挺大.粉煤灰利用技术M.北京：化学工业出版社，2001.Adriano， D. C. 2001. Trace Elements in the TerrestrialEnvironment. Springer. New Y0rkGreek lignitefired power plants . Sci. Tota