【精品】浅谈粉煤灰资源化利用

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1、化工环境保护与安全技术概论期末考试论文学号：091304110专业：材料化学姓名：宋发坤指导老师：李建芬浅谈粉煤灰资源化利用一.摘要中国是世界上最人的生产和消耗煤炭的国家，特别是改革开放以來，电力工业迅猛发展，导致粉煤灰排放量逐年剧增，2009年粉煤灰的排放量可达3.75亿吨，若对粉煤灰综合利用不加大研究和处理力度，将会给能源生产、资源利用和环境保护带來严重后果。先进国家（欧盟、美国等）粉煤灰利用率已达70%〜80%,我国粉煤灰利用率仅达30%〜40%,但对节约能源和改善环境起到了重耍作用。然而，我国电厂排放的粉煤灰品质极不稳定，有80%以上的粉煤灰烧失量超过6%,资源化性能较斧，极大地限制

2、了粉煤灰的应用范围和数量，是导致我国粉煤灰利用率偏低的重要原I犬I。因此，为实现能源节约和减少粉煤灰对环境的污染，开拓粉煤灰综合利用的新途径，在对国内外粉煤灰综合利用技术的现状进行了调研和有关文献检索分析的基础上，对粉煤灰资源化特性及建筑工程方面的应用技术进行研究。一▲、八一^>一.刖舌20世纪70年代，世界性能源危机，环境污染以及矿物资源的枯竭等强烈地激发了粉煤灰利用的研究和开发，多次召开国际性粉煤灰会议，研究工作F1趋深入，应用方血也有了长足的进步。粉煤灰成为国际市场上引人注目的资源丰富、价格低廉，兴利除害的新兴建材原料和化工产品的原料，受到人们的青睐。目前，对粉煤灰的研究工作大都由理论

3、研究转向应用研究，特别是着重要资源化研究和开发利用。利用粉煤灰生产的产品在不断增加，技术在不断更新。国内外粉煤灰综合利用工作与过去相比较，发生了重大的变化,主要表现为：粉煤灰治理的指导思想已从过去的单纯环境角度转变为综合治理、资源化利用；粉煤灰综合利用的途径以从过去的路基、填方、混凝掺合料、土壤改造等方面的应用外，发展到冃前的在水泥原料、水泥混合材、大型水利枢纽工程、泵送混凝土、人体积混凝土制品、高级填料、烧砖等高级化利用途径。三.正文1.粉煤灰的来源第一阶段粉煤在开始燃烧时，其中气化温度低的挥发分，首先自矿物质与固体碳连接的缝隙间不断逸出，使粉煤灰变成多孔型炭粒。此时的煤灰，颗粒状态基本保

4、持原煤粉的不规则碎屑状，但因多孔型性，使其表面积更人。第二阶段伴随着多孔性炭粒屮的有机质完全燃烧和温度的升高，其屮的矿物质也将脱水、分解、氧化变成无机氧化物，此时的煤灰颗粒变成多孔玻璃体，尽管其形态大体上仍维持与多孔茨粒和同，但比表面积明显地小于多孔炭粒。第三阶段随着燃烧的进行，多孔玻璃体逐渐融收缩而形成颗粒，其孔隙率不断降低，圆度不断提高，粒径不断变小，最终由多孔玻璃转变为一密度较高、粒径较小的密实球体，颗粒比表面积下降为最小。不同粒度和密度的灰粒具有显著的化学和矿物学方面的特征差别，小颗粒一般比大颗粒更具玻璃性和化学活性。最后形成的粉煤灰（其中80%〜90%为E灰，10%〜20%为炉底灰

5、）是外观相似，颗粒教细而不均匀的复杂多变的多相物质。E灰是进入烟道气灰尘屮最细的部分，炉底灰是分离出來的比较粗的颗粒，或是炉渣。这些东西有足够的重量，燃烧带跑到炉子的底部。煤粉屮的不燃物（主要为灰分）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，形成人量细小的球形颗粒。在锅炉尾部引风机的抽气作用卞，含有大量灰分的烟气流向炉尾。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星玻璃体状态，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。1.粉煤灰的组成我国火电厂粉煤灰的主要氧化物组成

6、为：Si02、A12O3、FeO、Fe2O3、CaO、Ti02、MgO、K20、Na20>S03、Mn02等，此外还有P205等。其中氧化硅、氧化钛来自黏土，岩页；氧化铁主耍来自黄铁矿；氧化镁和氧化钙来自与其相应的碳酸盐和硫酸盐。粉煤灰的元素组成（质量分数）为：047.83%,Si11.48%〜31.14%,A16.40%〜22.91%,Fe1.90%〜18.51%,Ca0.30%〜25.10%,K0.22%〜3.10%,Mg0.05%〜1.92%,Ti0.40%〜1.80%,S0.03%〜4.75%,Na0.05%〜1.40%,P0.00%〜0.90%,C10.00%〜0.12%,其他0.

7、50%〜29.12%。表1我国粉煤灰化学组成（％）成分Si02Al203Fo203CaOMgONa2O和K20S03其他含量40-6020-304-102.5-70.5-2.50.5-2.50.1-1.53-301.粉煤灰的性质（1）物理性质粉煤灰的物理性质包括密度、堆积密度、细度、比表面积、需水量等，这些性质是化学成分及矿物组成的宏观反映。由于粉煤灰的组成波动质范围很大，这就决定了其物理性质的差异也很大。粉