粉煤灰陶粒探究及综合利用现状研究

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1、粉煤灰陶粒探究及综合利用现状研究摘要：本文分析了目前粉煤灰陶粒综合利用方法和途径，指出了粉煤灰陶粒不但解决了粉煤灰的污染问题，而且粉煤灰陶粒制品可持续需求前景广阔，是发展循环经济、开辟粉煤灰综合利用的有效途径。关键词：粉煤灰陶粒；制备方法；综合利用分类号:TU522.3+5文献标识码：A粉煤灰是将煤炭磨细、燃烧后产生的一种工业废渣，我国粉煤灰排贮量居世界第一。自上世纪90年代以来，随着国民经济的快速发展，燃煤电厂的数量不断增加，粉煤灰的排放量急剧上升，开发和利用粉煤灰的形势更加严峻。因此，如何将粉煤灰综合利用一直是当今环境科学研究领域中的重要研究课题之一，粉煤灰陶粒是用粉煤灰加入部分其它原料经

2、粉磨后加工成球，烧结或直接养护制备成陶粒，主要特点是密度轻、强度高，隔热保温性能好，耐火、抗冻及耐久性能优等，并且用灰量大、节能效果好，具有良好的经济效益和社会效益。1粉煤灰陶粒研究现状目前粉煤灰陶粒的制备方法可分为烧结型和免烧型两种类型。烧结型主要有分掺粘结剂（加”法”）和不掺粘结剂法；免烧型主要分为自然养护法和蒸汽养护法。1.1烧结粉煤灰陶粒烧结型主要有掺粘结剂法和不掺粘结剂法。粉煤灰的主要化学成分是SiO2、A1203、Fe203和CaO,从矿物组成看主要是硅、铝氧化物的玻璃体和部分石英、莫来石、赤铁矿等结晶矿物，具有在高温下的烧结性能。使之在一定温度下、一定时间内发生氧化一还原反应得到

3、粉煤灰陶粒。掺粘结剂法就是以粉煤灰为主要原材料，掺加少量粘结剂如：粘土、页岩、煤矸石固化剂等和固体燃料经混合、成球、利用其中未燃烬的碳，将生料球烧结成外壳坚硬，表面有层隔水保气的釉层、内部具有微孔的陶质粒状物而制得的一种性能较好的人造轻骨料。生产工艺一般由原料的磨细处理：粉煤灰和粘结剂一配料称量一（改成连接线）混合料加水成球一烧结系统一破碎机一振动筛一陶粒。对粉煤灰的要求一般为：Si0245%—60%、A120345urn的颗粒不大于45%；>75urn的颗粒不大于15%；>150um不大于3%，含碳量要求小于5%。对煤粉的要求：>75um的颗粒不大于15%;150um不大于3%。煤粉应用无烟

4、煤，含碳量大于70%。由于在成球中不加入粘土，除对粉煤灰细度和煤粉细度要求严格外，还应对给料速度的稳定及成球技术要求也十分严格。1.2免烧粉煤灰陶粒由于粉煤灰陶粒通常是用粉煤灰与粘土配料成球，在1050°C〜1350°C高温下膨胀烧结而成，能耗高。开发不烧结粉煤灰陶粒就成为发展的新趋向。这种工艺生产的粉煤灰陶粒可与烧结工艺生产的陶粒的性能媲美。即用胶凝材料、粉煤灰与外加剂配料，只需经养护而不需烧结便可生产出强度高的粉煤灰陶粒。一般有自然养护法和蒸汽养护法。自然养护基本配方为：粉煤灰用量80%〜90%，生石灰5%〜10%，石膏1%〜2%，水泥2%〜3%，粉煤灰陶粒专用活化剂1%〜2%.固化剂0.

5、5%〜0.7%等。自然养护法生产工艺简单.主要工艺流程如下：胶凝材料、粉煤灰和外加剂一配料称量一混合料加水成球一室内预自然养护_堆场自然养护_陶粒。从免烧粉煤灰陶粒混凝土受力情况看，采用自然养护法生产粉煤灰陶粒在垂直荷载作用下均受剪切破坏，说明决定免烧粉煤灰陶粒混凝土强度的因素与陶粒强度关系不大，而主要与组成混凝土的砂浆强度有关。因此，在制作免烧粉煤灰陶粒混凝土砌块时应有合适的配合比，保持适当砂率，使构成砌块的砂浆强度等性能达到一定要求，才能确保砌块的物理力学性能和耐久性能。免烧粉煤灰陶粒能耗低、建设投资少、生产成本低。蒸汽养护法基本配方为：粉煤灰40%〜95%，砂或炉底灰0%〜55%，石灰C

6、a03%〜6%，外加剂0.2%〜1.8%。主要工艺流程如下：胶凝材料、粉煤灰和外加剂一配料称量一混合料加水成球一蒸汽养护筒仓一筛分一陶粒。经过蒸汽养护，产品质量优于自然养护法生产的粉煤灰陶粒，用其配制的混凝土或制品内可以配置钢筋，而且机械化、自动化程度高，生产能耗相对低，占地面积少，主要缺点是产品单一、密度大，对粉煤灰的要求较高，烧失量必须小5%。2粉煤灰陶粒综合利用现状粉煤灰陶粒具有密度小、质量轻、保温、隔热好、耐火、抗渗、抗冻及耐久性能好的特点。建筑工程主要用于屋面隔热、保湿垫层、楼板面隔热防水垫层、建筑物底层地面防潮保湿垫层、地下建筑围墙外和地面下的防渗防潮保湿垫层等，其隔热保湿、防潮、

7、防水、防渗、隔热、耐久等特点可以生产混凝土多孔砖、小型混凝土空心切块、空心楼板和大型屋面板等.还可以用做热带地区的屋顶隔热层材料、城市道路的屏障、音响建筑的吸音板、道路工程的防滑路面、水的过滤剂、花卉的保湿载体和蔬菜的无土栽培等。2.1配制混凝土粉煤灰陶粒的堆积密度为一般为500kg/m3〜1000kg/m3o其中，超轻粉煤灰陶粒堆积密度＜500kg/m3,结构粉煤灰保温陶粒堆积密度600kg/m