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灰，是燃煤電廠排出的主要固體廢物。粉煤灰是我國當前排量較大的工業(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，就會產生揚塵，污染大氣；若排入水系會造成河流淤塞，而其中的有毒化學物質還會對人體和生物造成危害。,,粉煤灰污染調查,,有毒金屬對人體影響,第一階段　　粉煤在開

2、始燃燒時，其中氣化溫度低的揮發(fā)分，首先自礦物質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。,產生過程,產生過程,第二階段　　伴隨著多孔性炭粒中的有機質完全燃燒和溫度的升高，其中的礦物質也將脫水、分解、氧化變成無機氧化物，此時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變?yōu)橐幻芏容^高、粒徑較小的密實球體，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和礦物學方面的特征差別，小顆粒一般比大顆粒更具玻璃性和化學活性。 　　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，顆粒較細而不均勻的復雜多變的多相物質。飛灰是進入煙道氣灰塵中最細的部分，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；氧化鐵主要來自黃鐵礦；氧化鎂和氧化鈣來自與其相應的碳酸鹽和硫酸鹽。,組成：,,,目前，粉煤灰主要用來生產粉煤灰水泥、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 。,粉煤灰的應用：,,在水泥工業(yè)和混凝土工程中的應用,粉煤灰代替粘土原料生產水泥，由硅酸鹽水泥熟料和粉煤灰加入適量石膏磨細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；粉煤灰生產低溫合成水泥，生產原理是將配合料先蒸汽養(yǎng)護生成水化物，然后經脫水和低溫固相反應形成水泥礦物；,在水泥工業(yè)和混凝土工程中的應用,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混凝土中鋼筋的腐蝕。,在建筑制品中

7、的應用：,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，經過加工、攪拌、消化、輪碾、壓制成型、常壓或高壓蒸汽養(yǎng)護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，屬微孔結構，具有重量輕、保溫隔熱性能好的優(yōu)點，是優(yōu)良的墻體填充材料。,應用實例：,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歷史，是國內最早開發(fā)粉煤灰墻體磚的企業(yè)，擁有成熟的粉煤灰制磚技術。2

8、006年以來，太鋼先后建成了年產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線。其中，2億塊蒸壓粉煤灰磚生產線是目前國內乃至國際最先進的制磚生產線，引進了德國拉科斯公司設備，可生產高度200毫米以下各種多孔磚、實心砌塊和磚。產品廣泛應用于上海世博會山西館、山西省體育中心等建筑領域。,,,蒸壓粉煤灰磚設備,應用實例:徐州地區(qū)生產的粉煤灰燒結磚的容重為1 430 kg/m3,比傳統(tǒng)的粘土磚容重1 800 kg/m3輕20.6%。對

9、于同為240 mm厚的墻體,粉煤灰燒結磚的熱阻為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標準煤。,燒結粉煤灰磚，以粉煤灰、粘土及其他工業(yè)廢料為原料，經原料加工、攪拌、成型、干燥、培燒制成磚；,在建筑制品中的應用：,蒸壓生產泡沫粉煤灰保溫磚，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，加水攪拌、振動成型、蒸汽養(yǎng)護而成的墻體材料；,在建筑制品中的應用：,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，加水攪拌呈漿，注入模具蒸養(yǎng)而成的一種多孔輕質建筑材料；粉煤灰陶粒，以粉煤灰為主要原料，摻入少量粘結劑和固體燃料，經混合、成球、高溫培燒而制的一種人造輕質骨料；粉煤灰輕質耐熱保溫磚，是用粉煤灰、燒石、軟質土及

11、木屑進行配料而成，具有保溫效率高，耐火度搞，熱導率小，能減輕爐墻厚度、縮短燒成時間、降低燃料消耗、提高熱效率、降低成本。,作農業(yè)肥料和土壤改良劑：,粉煤灰具有良好的物理化學性質，能廣泛應用于改造重粘土、生土、酸性土和鹽堿土，彌補其酸瘦板粘的缺陷，粉煤灰中含有大量枸溶性硅鈣鎂磷等農作物所必需的營養(yǎng)元素，故可作農業(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，使煤粒粘附于氣泡上浮與

12、灰渣分離；回收金屬物質粉煤灰中含有Fe2O3、Al2O3、和大量稀有金屬；分選空心微珠，空心微珠具有質量小、高強度、耐高溫和絕緣性好，可以用于塑料的理想填料，用于輕質耐火材料和高效保溫材料，用于石油化學工業(yè)，用于軍工領域，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，能與氟生產配合物或生產對氟有

13、絮凝作用的膠體離子，還含有沸石、莫來石、炭粒和硅膠等，具有無機離子交換特性和吸附脫色作用。,應用實例:,內蒙古投資18億元建設了國內首條粉煤灰提取氧化鋁生產線，實現(xiàn)年產40萬噸氧化鋁、每年可消耗粉煤灰160萬噸的目標。這個項目不僅可以解決粉煤灰污染環(huán)境、危害生態(tài)、浪費資源的問題，而且還比傳統(tǒng)工藝節(jié)約生產成本。此外，粉煤灰提取氧化鋁后產生的硅鈣渣經工藝處理轉化為水泥熟料后，還可以使水泥產量提高30％以上，綜合能耗下降20％左右。 整個生

14、產過程最終實現(xiàn)零排放、零污染。,Rare Confidential,粉煤灰建材制作,,Rare Confidential,Contents,,粉煤灰磚實例,Rare Confidential,粉煤灰實際應用,,,世博會山西館,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,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，減少了處理費用，同時又為建材工業(yè)生產開辟了新的資源

15、，發(fā)展了循環(huán)經濟?！　?、 節(jié)約農田，支援農業(yè)?！　?、 工廠布置緊湊，生產周期短?！　?、 不需焙燒，僅需提供養(yǎng)護用的蒸汽，故燃料消耗低，減少了對大氣的污染?！　?、 自動化程度比較高，生產率高，勞動強度低　　6、 不受季節(jié)和氣候的影響，可以全年生產?！　?、 產品容重輕，導熱系數(shù)小，對改善建筑功能，降低建筑成本有利。,Rare Confidential,27,Rare Confidential,幾個大型工程實例,Rare

16、 Confidential,28,Rare Confidential,粉煤灰的缺點,,1粉煤灰磚用于基礎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粉煤灰不得用于長期受熱，受急冷急熱和有酸性介質侵蝕的部位。3生產建材制品， 如果粉煤灰中放射性元素含量較高， 會影響人體健康。4部分有害元素會溶出， 滲人土壤， 被植物吸收 。,Rare Confidential,29,Rare Confidential