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1、文 献 综 述 题目：粉煤灰在环境保护中的应用 学 号： 100704001 姓 名： 邓 云 乐 班 级： 2010 级 4班 学 院： 化学与化工学院 专 业： 资源环境与城乡规划管理 指导教师： 周 明 罗 完成日期： 2013. 4. 20 引 言 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，它是我国当前排量较大的工业废渣之一。1985年火电厂排灰渣总量为3768万，到1995年增加到9936万，平均每年增加560万。据资料统计，中国的粉煤灰堆积量已达到120亿t，且每年以1.6亿t速度增加，用这些粉煤灰堆成4m宽、4m高的城墙，长达80，000km
2、，比万里长城长 16 倍多，可以绕地球两圈以上2。随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加。大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气；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3。因此如何处理和利用粉煤灰，已成为一个关于环境保护和节约资源两大领域的问题。世界各国对这一课题的研究已卓有成效，在我国粉煤灰的综合利用也愈来愈受到人们的关注。摘要：随着经济的发展，能源消耗日增，煤在世界上日益成为主要燃料。粉煤灰是目前世界上排量最大的工业废料之一，不仅严重污染环境。目前，我国粉煤灰的总堆存量已经超过10亿吨，而且正以每年8000万吨的速度增长。大量固体废弃物的不
3、断产生给煤炭企业的正常运行和生态环境带来了巨大的压力，同时对国家可持续发展战略的贯彻实施也会产生重要影响。多年来，世界各国对燃煤电厂粉煤灰进行了深入细致的研究，取得了大量研究成果，为其综合利用开辟了道路。对粉煤灰的资源化利用是关系经济建设与环境保护的重大问题，既可以避免浪费以及对环境的污染又可以对其中的金属及矿物的回收利用还能够降低储煤场的容量。由于粉煤灰制品的代用，开发了具有高附加值的产品达到间接节约其他矿产资源。这不仅使排放问题得到部分解决，为新金属和盐类的来源提供了新的途径而具有深远的意义。Abstract：With the development of economy,energy c
4、onsumption is growing, coal is increasingly becoming the main fuel in the world. Fly ash is one of the worlds largest industrial waste emissions at present, not only the serious pollution of the environment. At present, the total stockpile of fly ash in China has exceeded 10 tons, and is increasing
5、at the speed of 80000000 tons every year. We produce a large number of solid waste has brought tremendous pressure to the coal enterprises normal operation and the ecological environment, the national sustainable development strategy implementation will also have an important influence. Over the yea
6、rs, the world has conducted the thorough careful research to coal-fired power plant fly ash, has made many achievements, opening the way for its comprehensive utilization. The resources of utilization of fly ash is a major issue of economic construction and environmental protection, can be recycled
7、to avoid waste and pollution of the environment but also for metals and minerals which can reduce the use of coal storage capacity. As the substitute of fly ash products, the products with high added value to indirect saving other mineral resource development. This not only makes the emission proble
8、m has been partially solved, as the source of new metal salts and provides a new way and has far-reaching significance. Keywords：Fly ash；Environmental Protection；Adsorption ; solid waste; fly ash to aluminum, iron 正 文1.粉煤灰的基本介绍1、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、Al2O3、Fe
9、O、Fe2O3、CaO、TiO2等。粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一，随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加。大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气；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。2.、粉煤灰的形成及特性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
10、。在引风机将烟气排人大气之前，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。粉煤灰中的矿物与原煤总的矿物有关，原煤所含矿物主要是铝硅酸盐矿物、氧化硅、黄铁矿、磁铁矿、赤铁矿、碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐和氯化物等，煤在燃烧过程中，原生矿物发生化学反应，形成各种矿物和玻璃体。因此，粉煤灰主要是由玻璃体、海绵状玻璃体、石英、氧化铁、碳粒、硫酸盐等矿物组成，其他晶体矿物还有云母、长石、石灰、氧化镁、石膏、硫化物、氧化钛等。矿物组成一般是玻璃体占优势，含量最多可达85%以上(重量百分比)，矿物结晶体则较少。其活性主要取决于非晶态的玻璃体成分及其结构和性质，而不取决于结晶矿物。2. 粉煤灰的应
11、用2.1粉煤灰在建筑中的应用粉煤灰砼技术的应用 粉煤灰是从煤粉炉中收集到的细颗粒粉末，用粉煤灰配制的砼，可以达到改善砼性能，保证工程质量和降低成本的目的；应用粉煤灰还可以保护环境，降低建筑能耗，可以获得良好的经济效益和社会效益。粉煤灰在砼的浇筑过程中改善了砼的和易性。从而提高了砼的强度、抗渗性、抗冻性和耐久性。过量掺用粉煤灰会降低砼碱度，使抗碳化能力和对钢筋的保护作用降低，同时由于水泥含量的降低，二次水化作用迟缓，砼的早期强度较低，强度增长缓慢，抗渗性、抗冻性、耐久性也变差，粉煤灰的掺入量，应依水泥的标号高低而确定，控制在10-30%为宜。由于粉煤灰具有缓凝作用，应根据工程的工期要求和施工季节
12、正确选择外加剂。粉煤灰砼在低温条件下强度增长缓慢，故在冬季施工时不宜采用粉煤灰砼；在炎热的干燥地区使用粉煤灰砼，应注意覆盖和浇水养护，防止风干和晒干，以保证砼的强度。粉煤灰细磨后保持了优质粉煤灰的需水量小、可泵性高，而且活性有提高，在适当的掺量范围内，后期强度可持续高速增长，改善水泥石和混凝土的孔结构，提高混凝土的强度。已研制出技术性能优良、价格低廉的高强耐磨粉煤灰混凝土代替硅粉混凝土，作为水利水电工程的护面材料，来减少含泥沙(包括推移质)水流的冲刷及高速水流的空蚀 1.粉煤灰制砖以粉煤灰、熟石灰为主要胶凝材料，用激发剂充分激发其活性，并掺入一定轻骨料，采取振动成型，生产出“双免”无熟料粉煤灰
13、轻质空心砌块，密度等级达800级，强度等级2.5MPa。经过实验得出采用胶凝材料配制的低标号混凝土强度指标完全能达到要求特别是早期强度与对比的矿渣水泥相比较，其强度优于矿渣水泥。 2.粉煤灰水泥用粉煤灰生产水泥包括做原料代替粘土配料和做混合料，胜利发电厂粉煤灰经过分选己达到级灰标准，依据煤质不同，可生产不同标号的水泥，在水泥熟料中掺入15%的粉煤灰，可生产出325-425号普通硅酸水泥，在水泥熟料中掺入25%的粉煤灰，也可生产出325号粉煤灰水泥。另外胜利发电厂的粉煤灰含Al2O3高达35.88为高铝粉煤灰，加入20%的石灰石做配比，可以生产特种高标号水泥胜利水泥厂年产83万吨水泥，可消耗粉煤
14、灰7-8万吨。 2.2粉煤灰在金属冶炼中的应用 1.粉煤灰提铁粉煤灰中的铁主要是由黄铁矿、赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿等构成固熔体结构的细小球粒。采用磁选机选出铁矿，采用两级磁选工艺时，在一级磁选与二级磁选之间，采用脱磁装置。这样可将一级磁选后的铁精矿粉所带的剩磁脱掉。那些因剩磁形成的磁链问夹杂的非磁性物质脱离磁链，以提高铁精矿粉的品位。火力发电厂粉煤灰资源丰富，只要粉煤灰中含铁超过5%，都可以进行选铁。分选出的铁精矿粉可在冶金、水泥、特种混凝土、选煤等行业使用是一项具有较高经济效益和一定社会效益的工作。 2.粉煤灰提铝有氟铵助溶法、石灰石苏打烧结法等。采用氟铵助溶法提取氧化铝，铝的溶出率和的含量均
15、可达到97%以上，采用氟铵助溶工艺，反应基本上处于常温常压下工作，避免了高温烧结工艺，节约了能源，降低了成本。生产过程中产生的废气、废液、废渣基本实现了合理利用采用本工艺还可联产白炭黑)纯碱等副产品。这样既节约了原料，又避免了环境污染，是一条较好的良性循环路线，用石灰石苏打烧结法从粉煤灰中提取铝在技术上是可行的，但存在一些问题，如高耗能、高投资等问题。此法铝浸出率较低，对原料粉煤灰要求Al2O3含量应不小于30，且石灰要求高钙质。除了上述方法还有盐酸溶解法、铝汞法、碳酸法提取粉煤灰中的铝。 2.3粉煤灰在印染废水治理中的应用粉煤灰用于废水治理:粉煤灰比表面积大、孔隙多，含活性氧化铝、氧化硅及未燃尽炭粒，具有吸附和沉降作用，另外灰体呈疏松状，易形成多孔滤料，水中悬浮物易被截留下来，通过过滤作用，从而使污水净化。通常在处理工业废水中有广泛应用。处理印染废水方法也比较多，如生化法、电渗析法、化学凝聚法、氧化法、电解浮上法及离子交换树脂法等;但至今没有一种方法能行之有效地处理各种类型的印染废水。而此处所介绍的则是利用粉煤灰处理印染废水，从而达到以废治废、化害为利、综合利用、保护环境的目的。粉煤灰
