粉煤灰的資源化利用

1、,粉煤灰的綜合利用,環(huán)監(jiān)1304班尹偉1380180368,,,,粉煤灰,粉煤灰,粉煤灰，是從煤燃燒后的煙氣中收捕下來的細(xì)灰，是燃煤電廠排出的主要固體廢物。粉煤灰是我國(guó)當(dāng)前排量較大的工業(yè)廢渣之一，隨著電力工業(yè)的發(fā)展，燃煤電廠的粉煤灰排放量逐年增加。大量的粉煤灰不加處理，就會(huì)產(chǎn)生揚(yáng)塵，污染大氣；若排入水系會(huì)造成河流淤塞，而其中的有毒化學(xué)物質(zhì)還會(huì)對(duì)人體和生物造成危害。,,粉煤灰污染調(diào)查,,有毒金屬對(duì)人體影響,第一階段　　粉煤在開

2、始燃燒時(shí)，其中氣化溫度低的揮發(fā)分，首先自礦物質(zhì)與固體碳連接的縫隙間不斷逸出，使粉煤灰變成多孔型炭粒。此時(shí)的煤灰，顆粒狀態(tài)基本保持原煤粉的不規(guī)則碎屑狀，但因多孔型性，使其表面積更大。,產(chǎn)生過程,產(chǎn)生過程,第二階段　　伴隨著多孔性炭粒中的有機(jī)質(zhì)完全燃燒和溫度的升高，其中的礦物質(zhì)也將脫水、分解、氧化變成無機(jī)氧化物，此時(shí)的煤灰顆粒變成多孔玻璃體，盡管其形態(tài)大體上仍維持與多孔炭粒相同，但比表面積明顯地小于多孔炭粒。,第三階段,隨著燃燒的進(jìn)行，多

3、孔玻璃體逐漸融收縮而形成顆粒，其孔隙率不斷降低，圓度不斷提高，粒徑不斷變小，最終由多孔玻璃體轉(zhuǎn)變?yōu)橐幻芏容^高、粒徑較小的密實(shí)球體，顆粒比表面積下降為最小。不同粒度和密度的灰粒具有顯著的化學(xué)和礦物學(xué)方面的特征差別，小顆粒一般比大顆粒更具玻璃性和化學(xué)活性。 　　最后形成的粉煤灰(其中80%～90%為飛灰，10%～20%為爐底灰)是外觀相似，顆粒較細(xì)而不均勻的復(fù)雜多變的多相物質(zhì)。飛灰是進(jìn)入煙道氣灰塵中最細(xì)的部分，爐底灰是分離出來的比較粗的顆

4、粒，或是爐渣。這些東西有足夠的重量，燃燒帶跑到爐子的底部。,,,我國(guó)火電廠粉煤灰的主要氧化物組成為：SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2、 MgO 、K2O、 Na2O、SO3、MnO2等，此外還有P2O5等。 其中氧化硅、氧化鈦來自黏土，巖頁(yè)；氧化鐵主要來自黃鐵礦；氧化鎂和氧化鈣來自與其相應(yīng)的碳酸鹽和硫酸鹽。,組成：,,,目前，粉煤灰主要用來生產(chǎn)粉煤灰水泥、粉煤灰磚、粉煤灰硅酸鹽砌塊、粉煤灰加氣混凝

5、土及其他建筑材料，還可用作農(nóng)業(yè)肥料和土壤改良劑，回收工業(yè)原料和作環(huán)境材料 。,粉煤灰的應(yīng)用：,,在水泥工業(yè)和混凝土工程中的應(yīng)用,粉煤灰代替粘土原料生產(chǎn)水泥，由硅酸鹽水泥熟料和粉煤灰加入適量石膏磨細(xì)制成的水硬膠凝材料，水泥工業(yè)采用粉煤灰配料可利用其中的未燃盡炭；粉煤灰生產(chǎn)低溫合成水泥，生產(chǎn)原理是將配合料先蒸汽養(yǎng)護(hù)生成水化物，然后經(jīng)脫水和低溫固相反應(yīng)形成水泥礦物；,在水泥工業(yè)和混凝土工程中的應(yīng)用,粉煤灰制作無熟料水泥，包括石灰粉煤灰水泥和

6、純粉煤灰水泥，石灰粉煤灰水泥是將干燥的粉煤灰摻入10%—30%的生石灰或消石灰和少量石膏混合粉磨，或分別磨細(xì)后再混合均勻制成的水硬性膠凝材料；粉煤灰作砂漿或混凝土的摻和料，在混凝土中摻加粉煤灰代替部分水泥或細(xì)骨料，不僅能降低成本，而且能提高混凝土的和易性、提高不透水、氣性、抗硫酸鹽性能和耐化學(xué)侵蝕性能、降低水化熱、改善混凝土的耐高溫性能、減輕顆粒分離和析水現(xiàn)象、減少混凝土的收縮和開裂以及抑制雜散電流對(duì)混凝土中鋼筋的腐蝕。,在建筑制品中

7、的應(yīng)用：,蒸制粉煤灰磚，以電廠粉煤灰和生石灰或其他堿性激發(fā)劑為主要原料，也可摻入適量的石膏，并加入一定量的煤渣或水淬礦渣等骨料，經(jīng)過加工、攪拌、消化、輪碾、壓制成型、常壓或高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)后而形成的一種墻體材料；這是一種節(jié)能新型環(huán)保墻體材料，屬微孔結(jié)構(gòu)，具有重量輕、保溫隔熱性能好的優(yōu)點(diǎn)，是優(yōu)良的墻體填充材料。,應(yīng)用實(shí)例：,太鋼粉煤灰綜合利用公司擁有10多年粉煤灰磚研究和生產(chǎn)歷史，是國(guó)內(nèi)最早開發(fā)粉煤灰墻體磚的企業(yè)，擁有成熟的粉煤灰制磚技術(shù)。2

8、006年以來，太鋼先后建成了年產(chǎn)30萬立方米蒸壓加氣混凝土砌塊及2億塊蒸壓粉煤灰磚生產(chǎn)線。其中，2億塊蒸壓粉煤灰磚生產(chǎn)線是目前國(guó)內(nèi)乃至國(guó)際最先進(jìn)的制磚生產(chǎn)線，引進(jìn)了德國(guó)拉科斯公司設(shè)備，可生產(chǎn)高度200毫米以下各種多孔磚、實(shí)心砌塊和磚。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于上海世博會(huì)山西館、山西省體育中心等建筑領(lǐng)域。,,,蒸壓粉煤灰磚設(shè)備,應(yīng)用實(shí)例:徐州地區(qū)生產(chǎn)的粉煤灰燒結(jié)磚的容重為1 430 kg/m3,比傳統(tǒng)的粘土磚容重1 800 kg/m3輕20.6%。對(duì)

9、于同為240 mm厚的墻體,粉煤灰燒結(jié)磚的熱阻為0.642(m·K)/W,粘土磚的熱阻為0.296(m·K)/W,采用粉煤灰燒結(jié)磚新墻材比傳統(tǒng)粘土磚墻在96天采暖期中可節(jié)省能源13.1 t標(biāo)準(zhǔn)煤。,燒結(jié)粉煤灰磚，以粉煤灰、粘土及其他工業(yè)廢料為原料，經(jīng)原料加工、攪拌、成型、干燥、培燒制成磚；,在建筑制品中的應(yīng)用：,蒸壓生產(chǎn)泡沫粉煤灰保溫磚，以粉煤灰為主要原料，加入一定量的石灰和泡沫劑，經(jīng)過配料、攪拌、燒注成型和蒸壓而成

10、的一種新型保溫磚；粉煤灰硅酸鹽砌塊，以粉煤灰、石灰、石膏為膠凝材料，煤渣、高爐礦渣等為骨料，加水?dāng)嚢?、振?dòng)成型、蒸汽養(yǎng)護(hù)而成的墻體材料；,在建筑制品中的應(yīng)用：,粉煤灰加氣混凝土，以粉煤灰為原料，適量加入生石灰、水泥、石膏及鋁粉，加水?dāng)嚢璩蕽{，注入模具蒸養(yǎng)而成的一種多孔輕質(zhì)建筑材料；粉煤灰陶粒，以粉煤灰為主要原料，摻入少量粘結(jié)劑和固體燃料，經(jīng)混合、成球、高溫培燒而制的一種人造輕質(zhì)骨料；粉煤灰輕質(zhì)耐熱保溫磚，是用粉煤灰、燒石、軟質(zhì)土及

11、木屑進(jìn)行配料而成，具有保溫效率高，耐火度搞，熱導(dǎo)率小，能減輕爐墻厚度、縮短燒成時(shí)間、降低燃料消耗、提高熱效率、降低成本。,作農(nóng)業(yè)肥料和土壤改良劑：,粉煤灰具有良好的物理化學(xué)性質(zhì)，能廣泛應(yīng)用于改造重粘土、生土、酸性土和鹽堿土，彌補(bǔ)其酸瘦板粘的缺陷，粉煤灰中含有大量枸溶性硅鈣鎂磷等農(nóng)作物所必需的營(yíng)養(yǎng)元素，故可作農(nóng)業(yè)肥料用。,回收工業(yè)原料：,回收煤炭資源，利用浮選法在含煤炭粉煤灰的灰漿水中加入浮選藥劑，然后采用氣浮技術(shù)，使煤粒粘附于氣泡上浮與

12、灰渣分離；回收金屬物質(zhì)粉煤灰中含有Fe2O3、Al2O3、和大量稀有金屬；分選空心微珠，空心微珠具有質(zhì)量小、高強(qiáng)度、耐高溫和絕緣性好，可以用于塑料的理想填料，用于輕質(zhì)耐火材料和高效保溫材料，用于石油化學(xué)工業(yè)，用于軍工領(lǐng)域，坦克剎車。,作環(huán)保材料：,利用粉煤灰可制造分子篩、絮凝劑和吸附材料等環(huán)保材料；粉煤灰還可用于處理含氟廢水、電鍍廢水與含重金屬例子廢水和含油廢水，粉煤灰中含有的Al2O3、CaO等活性組分，能與氟生產(chǎn)配合物或生產(chǎn)對(duì)氟有

13、絮凝作用的膠體離子，還含有沸石、莫來石、炭粒和硅膠等，具有無機(jī)離子交換特性和吸附脫色作用。,應(yīng)用實(shí)例:,內(nèi)蒙古投資18億元建設(shè)了國(guó)內(nèi)首條粉煤灰提取氧化鋁生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)40萬噸氧化鋁、每年可消耗粉煤灰160萬噸的目標(biāo)。這個(gè)項(xiàng)目不僅可以解決粉煤灰污染環(huán)境、危害生態(tài)、浪費(fèi)資源的問題，而且還比傳統(tǒng)工藝節(jié)約生產(chǎn)成本。此外，粉煤灰提取氧化鋁后產(chǎn)生的硅鈣渣經(jīng)工藝處理轉(zhuǎn)化為水泥熟料后，還可以使水泥產(chǎn)量提高30％以上，綜合能耗下降20％左右。 整個(gè)生

14、產(chǎn)過程最終實(shí)現(xiàn)零排放、零污染。,Rare Confidential,粉煤灰建材制作,,Rare Confidential,Contents,,粉煤灰磚實(shí)例,Rare Confidential,粉煤灰實(shí)際應(yīng)用,,,世博會(huì)山西館,粉煤灰加氣砼砌塊用于建筑墻體比傳統(tǒng)的建材能節(jié)能65%以上,Rare Confidential,優(yōu)點(diǎn),1、 為以粉煤灰作為燃料的發(fā)電廠或其他工業(yè)企業(yè)處理了大量廢渣，減少了處理費(fèi)用，同時(shí)又為建材工業(yè)生產(chǎn)開辟了新的資源

15、，發(fā)展了循環(huán)經(jīng)濟(jì)。　　2、 節(jié)約農(nóng)田，支援農(nóng)業(yè)?！　?、 工廠布置緊湊，生產(chǎn)周期短?！　?、 不需焙燒，僅需提供養(yǎng)護(hù)用的蒸汽，故燃料消耗低，減少了對(duì)大氣的污染?！　?、 自動(dòng)化程度比較高，生產(chǎn)率高，勞動(dòng)強(qiáng)度低　　6、 不受季節(jié)和氣候的影響，可以全年生產(chǎn)。　　7、 產(chǎn)品容重輕，導(dǎo)熱系數(shù)小，對(duì)改善建筑功能，降低建筑成本有利。,Rare Confidential,27,Rare Confidential,幾個(gè)大型工程實(shí)例,Rare

16、 Confidential,28,Rare Confidential,粉煤灰的缺點(diǎn),,1粉煤灰磚用于基礎(chǔ)或用于易受凍融和干濕交替作用的建筑部位必須使用一等磚與優(yōu)等磚。增加了成本。2粉煤灰不得用于長(zhǎng)期受熱，受急冷急熱和有酸性介質(zhì)侵蝕的部位。3生產(chǎn)建材制品， 如果粉煤灰中放射性元素含量較高， 會(huì)影響人體健康。4部分有害元素會(huì)溶出， 滲人土壤， 被植物吸收 。,Rare Confidential,29,Rare Confidential