固體廢棄物粉煤灰的資源化利用——以杭州熱電廠和半山電廠粉煤灰為例.pdf

1、本研究著力解決固體廢棄物粉煤灰的資源化利用難題。以杭州熱電廠和半山電廠粉煤灰為例，首先對比研究了循環(huán)流化床鍋爐脫硫灰(CFB灰)和普通煤粉鍋爐粉煤灰(PC灰)的特性；然后針對普通粉煤灰的特性，進行干法脫鐵和濕法除炭預處理；最后對粉煤灰進行綜合利用研究，主要包括以粉煤灰為原料制取白炭黑、氧化鋁，合成沸石分子篩以及制備微晶玻璃等。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下：
　　 (1)對比研究了脫硫灰和普灰的特性，研究結(jié)果表明：脫硫灰燒失量、氧化鈣含

2、量相對較高。普灰以莫來石和石英為主相，含有較高的無定形相；脫硫灰則以石英、方解石和硬石膏為主相，玻璃相少見。SEM觀察發(fā)現(xiàn)，普灰顆粒以規(guī)則球形為主，而脫硫灰?guī)缀鯚o球形顆粒。
　　 (2)粉煤灰干法磁選脫鐵結(jié)果表明，分析儀傾角和電流強度分別為30°和2.5A時磁選效果最好。與粗選工藝相比，粗選-掃選工藝較粗選-精選脫鐵率提高明顯。磁性顆粒主相為石英、莫來石和磁赤鐵礦相。粉煤灰濕法除炭結(jié)果表明，捕收劑為輕柴油用量800g/t時，除炭

3、率高達82.53％。起泡劑為仲辛醇用量600g/t時，除炭率可達80.03％。物相分析顯示浮選產(chǎn)物主要為炭，同時夾雜有少量莫來石。炭粒微觀形貌呈多孔球狀，與玻璃、硅酸鹽呈連生體產(chǎn)出。
　　 (3)粉煤灰堿融實驗表明，同時添加助劑碳酸鈉和氯化鈉可有效降低粉煤灰的晶相轉(zhuǎn)變溫度。實驗接著以粉煤灰堿融物為原料，分別通過鹽酸酸浸和氨水沉淀法制取了白炭黑和γ-Al203。TG-DTA和SEM分析表明，γ-MPS對白炭黑的改性效果優(yōu)于硬脂酸。

4、實驗后續(xù)還以制備的沉淀si02為硅源，采用化學包覆法成功制備了硅鈦復合物。
　　 (4)以粉煤灰為原料，分別采用水熱法和堿融法合成了方鈉石和鉀霞石。方鈉石為規(guī)則球形，鉀霞石顆粒表面生長有大量立態(tài)生長的片狀結(jié)晶。TG-DTA分析表明，合成的沸石產(chǎn)物均具有良好的熱穩(wěn)定性。水煮侵蝕實驗說明鉀霞石具有較高的鉀保持率。實驗還研究了粉煤灰在LiOH·H20堿液中的水熱反應(yīng)行為，并以堿融法合成了Li-ABW沸石。
　　 (5)以粉煤灰

5、和LiOH·H20為原料制得Li2Al2Si3O10為主晶相的微晶玻璃。SEM觀察發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)物顆粒相互緊鎖，形成燒結(jié)完好致密化的微觀結(jié)構(gòu)。研究還以粉煤灰和(MgC03)4·Mg(OH)2·5H20為原料，采用固態(tài)燒結(jié)法制備了α-堇青石，并探討了LiOH·H20和Ti02對堇青石燒結(jié)性能的影響。當LiOH·H20添加量為10％時，β－鋰輝石固熔體和尖晶石相開始形成。掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn)，隨著Li+離子摻入量的增多，晶體輪廓逐漸光滑；同時增濃作用