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1、 关于粉煤灰回收和利用的研究 南京信息工程大学物理与光电工程学院材料物理系 作者： 储昭卫 指导教师：赵浩峰，王玲1摘要：本文主要研究粉煤灰的回收和利用。通过在实验室的一系列实验研究废弃物粉煤灰的回收和利用。第一：取一定量的脲醛塑料（电玉粉）作为塑料生产的原料，按不同比例加入粉煤灰和稀土，作为塑料生产的添加剂。混合均匀后，制成模型并利用高温炉烘烤烧结，得到初步的试验样品。对制成的样品进行阻尼测试，拉伸测试，摩擦磨损测试。主要研究该新材料的韧性，抗磨损等性能。第二：取一定量的粉煤灰作为原料，加入稀土粉作为添加剂，以丙酮为溶剂，再加入一定量胶黏剂搅拌均匀。将初步制成的涂料按相同厚度相同大小均匀涂抹
2、在布上，自然晾干。进行紫外线测试，保温测试。研究新材料的防紫外线性能和隔热性能。关键字：粉煤灰，电玉粉，稀土渣，紫外线指数，拉伸强度，阻尼指数，隔热性Abstract: This paper mainly research on recovery and utilization of fly ash. Through a series of experiments in laboratory - fly ash waste recovery and utilization. First: take a certain amount of urea-formaldehyde plastics (
3、electricity jade powder) as plastic raw materials production, according to the different ratio of the addition of fly ash and rare earth, as an additive to plastic production. After mixing evenly, made model and using high temperature oven sintering test samples, obtained preliminary. Damping test,
4、the samples made of tensile test, friction and wear test. The main research of this new material toughness, abrasion resistance and other properties. Second: raw materials take a certain amount of fly ash as, adding rare earth powder as additive, with acetone as solvent, adding a certain amount of a
5、dhesive mixing. The initial coating produced according to the same thickness of the same size and evenly distributed in the cloth, dry naturally. UV test, insulation test. Ultraviolet resistance and heat resistance of new materials research. Keywords: fly ash, electricity jade powder, rare earth res
6、idue, UV index, tensile strength, damping exponent, heat insulation 第一章 ：粉煤灰综合利用的现状及可行性研究与预测一我国粉煤灰废弃物（工业）的产量与利用现状：1粉煤灰：以煤粉作燃料的热力发电厂将煤磨细成100微米以下的煤粉，由预热空气将其运送入煤粉锅炉炉膛燃烧而成的残渣，称为粉煤灰。在没有统一以前，“粉煤灰”还有过下列名称：粉煤渣、烟灰、飞灰、炉灰、炉渣、灰渣、煤渣等。 粉煤灰（fly ash) 也叫飞灰 , 是由热电站烟囱收集的灰尘 , 属于火山灰性质的混合材料 , 其主要成分是硅、铝、铁、钙、镁的氧化物 , 具有潜在的化
7、学活性 , 即粉煤灰单独与水拌合不具有水硬活性 , 但在一定条件下 , 能够与水反映生成类似于水泥凝胶体的胶凝物质 , 并具有一定的强度 . 由于煤粉微细 , 且在高温过程中形成玻璃珠 , 因此粉煤灰颗粒多成球形。 煤粉在燃烧时，得到的产品是飞灰、底部灰及气体（或蒸汽）。飞灰是进入烟道气灰尘中最细的部分，底部灰是分离出来的比较粗的颗粒，或是炉渣。这些东西有足够的重量，从燃烧带跑到炉子的底部。 由煤粉中蒸发出来的水蒸汽及气体，一部分排放道大气中，一部分凝聚在飞灰的表面。为了控制 SO x 的 污染，在烟道气排出之前，通入石灰石浆或石灰石粉，捕获烟道气中的 SO x ，特别是含硫高的煤作为燃料时。
8、总的煤灰中的 75 85 变成飞灰，剩余部分则为底部灰及炉灰。2粉煤灰的产生：从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰称为粉煤灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。煤粉在炉膛中呈悬浮状态燃烧，燃煤中的绝大部分可燃物都能在炉内烧尽，而煤粉中的不燃物(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，形成大量细小的球形颗粒。在锅炉尾部引风机的抽气作用下，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呈玻璃体状态，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
9、灰。粉煤灰外观类似水泥，颜色在乳白色到灰黑色之间变化。粉煤灰的颜色是一项重要的质量指标，可以反映含碳量的多少和差异。在一定程度上也可以反映粉煤灰的细度，颜色越深粉煤灰粒度越细，含碳量越高。 粉煤灰具有良好的吸水性，孔隙率高达50%-80%。3我国的粉煤灰排放与综合利用：以下是我国官方的粉煤灰年产量与利用率。年份产量再利用量利用比率19906700190028.30%19959936414542.40%200012000700058.30%2010480003264068.00%4实际调研：通过实际调研可以了解到工业产生的粉煤灰与生活产生的粉煤灰的产量与处理情况。一般情况下，只有少量的工业用多余
10、粉煤灰会被再次回收利用，主要是由于回收难度过大，利用效率不高等原因。生活用煤主要是煤球与焦炭会产生一定量的粉煤灰，主要是随意丢弃，当做一般垃圾处理，几乎没有得到利用。【1】4.1调研走访时间：2013年4月4.2调研走访形式：现场走访与交谈，书面记录，实际参观4.3调研人员：储昭卫5粉煤灰做塑料和涂料的原理及可行性：第一制作塑料：将粉煤灰研磨成细小的颗粒状后，与偶联剂和分散剂按一定配比混合，挤压出样品，烧结成型后重点进行脲醛树脂塑料的韧性和阻尼性能。粉煤灰具有高度的火山灰活性。表面具有较高的聚合度，经过高温后迅速冷却，使得其表面致密稳定，常温常压下具有较高的稳定性。通过改变树脂塑料的原料结构，
11、可以改变塑料的耐腐蚀，耐磨，耐高温和耐摩擦性。提高塑料的使用性能，降低塑料的生产成本。第二，制作涂料：粉煤灰表面具有较高的聚合度，形态效应和微集效应良好，在涂料中加入粉煤灰后，可以改善涂料的孔结构和微集性能。一方面可以提高保温性能，作为价格低廉的保温材料，另一方面利用其较好的吸水性，作为水性材料，改善普通材料制作的涂料亲水效果不佳的特点。同时，在利用粉煤灰的多孔性和魏集性吸热吸水的同时，可以制作防火材料（涂料）。第二章：粉煤灰制作塑料和涂料的实验过程与结构1塑料和涂料试样：分别为：涂料试样，塑料试样，塑料试样截面显微图样2.1制作塑料试样（正交试验）实验第一：原料配比示意组别电玉粉塑料/%稀土
12、/%14g5226315410256615715286915第二：实验步骤（1） 用电子秤精确称量所需原料；（2） 将原料混合于研钵中，用玻璃棒搅拌均匀；（3） 胶头滴管加水搅拌，使其吸收适量水分；（4） 填入模具。棒状试样：合上磨具轻压再脱去上磨具；饼状试样：压平上表面，用铁丝固定磨具形状即可；（5） 放入箱式电阻炉中加热30分钟，小心取出试样。2.2制作涂料试样实验第一：配比示意料/粘土|黏贴剂2:5（g）3.5:3.5（g）4:3（g）5: 21.43 0.57 2.50 1.00 2.86 1.14 5: 60.91 1.09 1.59 1.91 1.82 2.18 5:150.50
13、1.50 2.63 0.87 1.00 3.00 10: 21.67 0.33 2.92 0.58 3.33 0.67 10: 61.25 0.75 2.19 1.31 2.50 1.50 10:150.80 1.20 1.40 2.10 1.60 2.40 15: 21.76 0.23 3.09 0.41 3.53 0.47 15: 61.43 0.57 2.50 1.00 2.86 1.14 15:151.00 1.00 1.75 1.75 2.00 2.00 第二：实验步骤（1）用电子秤精确称出所需原料；（2）将原料混合于研钵中，用研杵搅拌均匀；（3）称取一定量的的粘接剂（按比例进行）置
14、于研钵中；（4）用胶头滴管将丙酮（按比例进行）滴入研钵，用玻璃棒搅拌，使其充分混合；（5）拿出布料，用玻璃棒蘸涂料在布上，放在阴凉处自然晾干。 3.1塑料试样阻尼测试实验及结果（附录一）3.2塑料试样拉伸测试试验及结果（附录二）3.3塑料隔噪测试结果塑料隔噪测试（单位：db,mm,db/mm）编号噪声强度试样厚度噪声强度/试样厚度噪声差值噪声差值差值/试样厚度标准噪声182.63.126.64516129032262.80.90322580645161385.42815.813.96551724137934.40.75862068965517385.4381.43.821.421052631578941.0526315789473785.4482.54.120.12195121951223.10.7560975609756185.45816.113.27868852459024.10.67213114754098485.4681.8327.26666666666673.61.285.4781.7613.61666666666673.70.61666666666666785.4881.65.1163.80.745098039215
