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1、粉煤灰中元素利用及其处理方式班级：安全工程（单） 1201姓名：谢雨豪学号：1203030108粉煤灰，是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉 煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。我国火电厂粉煤灰的 主要氧化物组成为：SiO2、AI2O3、FeO Fe2O3 CaO TiO2等。粉煤灰的主要来源是以煤粉为燃料的火电厂和城市集中 供热锅炉，其中90%以上为湿排灰，活性较干灰低，且费水 费电，污染环境，也不利于综合利用。随着电力工业的发展， 燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加。若排入水系会造成河流 淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害， 另外粉煤灰可作为混凝土的掺合料。当前我国是粉煤灰排量
2、 较大的工业废渣之一。粉煤灰的燃烧过程：煤粉在炉膛中呈悬浮状态燃烧，外观特性燃煤中的绝大部粉煤灰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
3、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。粉煤灰就有低钙粉 煤灰和高钙粉煤灰之分。通常高钙粉煤灰的颜色偏黄，低钙粉煤灰的颜色偏灰。粉煤灰颗粒呈多孔型蜂窝状组织，比表 面积较大，具有较高的吸附活性，颗粒的粒径范围为 0.5?300卩m。并且珠壁具有多孔结构， 孔隙率高达50% 80% 有很强的吸水性。化学组成我国火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为：SiO2、AI2O3、FeO Fe2O3 CaO TiO2、MgO、K2O Na2O、SO3 MnO2等，此外还有P2O5等。其中氧化硅、氧化钛来自黏土， 岩页；氧化铁主要来自黄铁矿；氧化镁和氧化钙
4、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：O 47.83% , Si11.48%31.14%, Al 6.40% 22.91%, Fe 1.90% 18.51%, Ca 0.30% 25.10%, K 0.22% 3.10%, Mg 0.05%1.92%, Ti 0.40% 1.80%, S 0.03% 4.75%, Na 0.05% 1.40%, P 0.00%0.90%, Cl 0.00% 0.12%,其他 0.50%29.12%。由于煤的灰量变化范围很广，而且这一变化不仅发 生在来自世界各地或同一地区不同煤层的煤中，甚至也发生 在同一煤矿不同的部分的煤中。因此，构成
5、粉煤灰的具体化 学成分含量，也就因煤的产地、煤的燃烧方式和程度等不同 而有所不同。其主要化学组成见下表。我国电厂粉煤灰化学组成%成分SiO2A12O3Fe2O3CaOMgOSO3Na2OK2O烧失量范1. ,1. ,1. ,1. ,1. ,1. ,1. ,1. ,1. ,围30595044200010026365,76,40,12,；6,22,16,80,3,72,6,00,4,23,2,14,29,97,均1. ,；1. ,1. ,1. ,1. ,1. ,1. ,1. ,1. ,值8,1,2,7,2,8,2,6,9,我国粉煤灰综合利用技术概述：由于国家长期以来十分 重视粉煤灰综合利用，而且在
6、坚持不懈地组织推动，因此全 国粉煤灰综合利用技术不断提高和创新，各种项目不下百 种，几乎包括了世界各国所有的利用技术。重点开发研究的 课题1、 大掺量粉煤灰制品研究开发（掺量50%）;2、长距离（ 2km 以上）粉煤灰输送系统；3、粉煤灰的分选工艺及设备研究与应用，提高干灰分离效 率和设备寿命；4、分选后粗灰和超细灰的代砂和高强混凝土等方面的应用开发；5、粉煤灰的纯灰种植（储灰场种植）及在农业上的应用研 究，海水冲灰的围海灰场改善环境，种植植物，开发利用；6、粉煤灰做防火、工程材料的添加剂及提取氧化铝的研究；7、各种使用粉煤灰的质量标准、产品标准，各种利用技术 的设计、施工技术规程；8、粉煤灰
7、综合利用技术经济评价体系的研究。粉煤灰的基本性能一、粉煤灰的分类1 、 ASTM C 618 分类法美国ASTM C 618 1980将粉煤灰分为F类粉煤灰（相当于 我国的低钙粉煤灰）及 C类粉煤灰（相当于我国的高钙粉煤 灰），其定义如下。（1）F类粉煤灰：通常是由燃烧无烟煤或烟煤所得的，并能符合这一类技术条件的粉煤灰。这一类粉煤灰具有火山灰性（2）C类粉煤灰：通常是由燃烧褐煤或次烟煤所得的，并能符合这一类技术条件的粉煤灰。这一类粉煤灰除具有火山灰 性能外，同时显示某些胶凝性。某些C 类灰的氧化钙含量高于 10%。2、 McCarthy 分类法 基于氧化钙的含量分类。氧化钙量（ V 10低钙粉
8、煤灰氧化钙量（ %） 1019.9中钙粉煤灰氧化钙量（ 20高钙粉煤灰3、Majko 分类法根据粉煤灰自身是否具有胶凝性分类粉煤灰类别 凝结性能 水中稳定 F 类灰 不凝结硬化 中等胶凝性 C1 类灰 60min 内凝结硬化稳定强胶凝性 C2 类灰15min 内凝结硬化稳定粉煤灰的颗粒特性1 、粉煤灰颗粒的形成及其形貌 第一阶段，粉煤灰变成多孔碳粒。 第二阶段，粉煤灰由多孔碳粒转变为多孔玻璃体。 第三阶段，粉煤灰由多孔玻璃体变为玻璃珠。粉煤灰颗粒基本上可由低铁玻璃珠、高铁玻璃珠、多孔玻璃 体及碳粒组成。2、粉煤灰的粒径分布粉煤灰的粒径波动于 0.0010.1mm 之间。与粉质粘土及粉质砂土相比
9、，其粒径分布范围较窄，是一匀质级配材料。3、粉煤灰各颗粒成分的矿物组成低铁玻璃珠内主要为低铁玻璃体，它夹杂的晶体矿物最少，主要为莫来石、石英以及微量的磁铁矿和金红石。 粉煤灰在混凝土及砂浆中的应用粉煤灰混凝土是泛指掺加粉煤灰的混凝土，一般有两种 情况： （1）用水泥厂生产中掺粉煤灰的硅酸盐水泥制备的混凝土； （2）制备混凝土时将粉煤灰作为一种组分加入搅拌机拌制 而成的混凝土。使用粉煤灰混凝土的主要目的是改善混凝土性能、提高 工程质量、节省水泥、降低混凝土成本，进而节约能源和资 源。粉煤灰混凝土应用面极广，在土木工程（包括水利工 程）、建筑工程以及预制混凝土制品和构件等方面都可广泛 使用。粉煤灰
10、在筑路及工程填筑中的利用 粉煤灰填筑是在工程建设中，利用粉煤灰替代传统的砂、 土或其他填筑材料，采取压实工艺，并使回填体具有一定的 工程性能。粉煤灰在工程中作为填筑材料使用，是大用量、直接地 利用的一种重要途径。粉煤灰填筑工程的特点是投资少、上马快，用灰量大。 相关参考文献：陈颖敏，赵毅，张建民，马双忱 ；中温法从粉煤灰中回收1铝和硅的研究J；电力情报；1995年03期马双忱；从粉煤灰中回收铝的实验研究J；电力情2报；1997年02期郭永龙，王焰新，蔡鹤生，杨志华；水热条件下利用微波加3热从粉煤灰合成沸石研究J；地球科学；2003年05期邱跃琴，张覃,唐云,卢定寿，邹德润；从粉煤灰中回收碳的4浮选试验研究J；粉煤灰；2002年03期陆胜,方荣利，赵红；用石灰烧结自粉化法从粉煤灰中回收5高纯超细氧化铝粉的研究J；粉煤灰；2003年01期赵宏，陆胜,解晓斌；用粉煤灰制备高纯超细氧化铝粉的研6究J；粉煤灰综合利用；2002年06期何佳振，胡小莲，李运勇；粉煤灰中镓的浸出试验条件J；7粉煤灰综合利用；2002年06期王德举,王政国，唐颐；利用粉煤灰合成沸石的研究进展8J；粉煤灰综合利用；2002年06期盛昌栋，张军；粉煤灰中残碳的特性和利用J；粉煤灰综9合利用；2005年01期徐俊丰，张朋革；从粉煤灰中分选铁精矿粉的试验J；粉10煤灰综合利用；1998年02期
