粉煤灰利用综述

2013年5月山西煤炭管理干部学院学报May.2013第26卷第2期Journal of Shanxi Coal-Mining Administrators CollegeVol26 No. 2科技纵横·粉煤灰利用综述尉晓红(山西煤炭环境监测中心站,山西太原030006【摘要】介绍了粉煤灰的基本概念从降低粉煤灰对环境污染及综合利用的现状具体介绍了粉煤灰在农业、建材制品、化工行业、环境保护等领域中的应用【关镳词】环境保护粉煤灰综合利用【中图分类号】TQ5364【文献标识码】A【文章编号】1008-888(2013)02-0117-021引言增加孔隙度,防止土壤表面结壳促进土壤中徵微生物粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之活性。粉煤灰中含有磷、氮镁、钾等植物所需的元主要是从大中型火力发电厂锅炉煤燃烧后的主要素通过技术加工而成肥料,合理施用符合农用标准废弃物,我国是世界生产粉煤灰最多的国家,也是粉煤灰制成的肥料对不同土壤都有增产作用。受粉煤灰污染最严重的国家。因此将粉煤灰加以32建材方面充分利用,变废为宝消除对环境的污染,实现资源321粉煤灰水泥、改性的混凝土的再生化,成为当前我国环境保护和再生资源开发粉煤灰的化学成分与粘土相似,可替代粘土生领域的一项重要研究方向。近年来,国家政策改革产水泥。用粉煤灰做混合材料之一可制成粉煤灰的使得粉煤灰利用率大大提高。目前我国的粉煤灰水泥,其抗渗性、耐腐蚀性和干缩性能较好,因此已经广泛的用于建工、建材、冶金、化工、环保、回可用于海事工程、水利工程等对耐腐蚀性、抗裂性填、高性能陶瓷材料等工业领域,还应用于改良土要求较高工程。此外,鉴于粉煤灰中含有一定量的壤、造田等农业领域。相对国外来说,中国的粉煤未能燃烧的碳粒,配料还能节省燃料,在水泥生产灰利用率比较低下,附加值高深层次的综合利用中通过煅烧熟料可以达到节省燃料的目的。直进展比较缓慢,因此加强、加紧对粉煤灰在高322粉煤灰制砖新技术领域应用的研究比较迫切粉煤灰烧结砖主要采用粉煤灰、粘土等原料2理化性质通过搅拌、成型、干燥、焙烧工序制成的砖。其中粉粉煤灰物理性质:主要包括堆积密度细度、比煤灰的掺入量百分比可从30%-70%不等。表面积需水量等,这些性质也是矿物组成及化学与传统制砖比较:成分的宏观反映。粉煤灰组成的波动范围较大,因(1)工艺生产先进性:①生产工艺采用的是国此决定导致其物理性质方面的较大差异。我国火电内先进、成熟的真空挤出和码烧的生产工艺。②焙厂粉煤灰的主要氧化物成分含有:氧化铝、氧化硅、烧窑产生的余热通过引风机在干燥房内作干燥介氧化亚铁、氧化钙、氧化铁、氧化镁、氧化钛、氧化质与砖瓦坯进行热交换,节约能源。钠、氧化钾、氧化锰、氧化硫等,此外还有氧化磷等(2)原材料指标①项目采用的粉煤灰等原料中3综合利用有毒有害物质含量低毒性小,属于清洁原料。②利用31农业方面粉煤灰做生产原料,不仅直接减少粉煤灰堆放点占用改良土质土壤促进植物生长粉煤灰比表面积大量土地而且间接减少了粉煤灰长期堆放所产生的大、多孔疏松,能保水、透气好,因此适用于粘土质、环境污染和生态影响,具有较好良的环境效益。沙质土壤,可很大程度地改善土壤结构降低容重、(3)产品指标:①产品强度高、性能稳定,有很收稿日期:201304-12作者简介:尉晓红(1982-),山西煤炭环境监测中心站。好的隔声性能,耐火性能,产品性能质量均高于黏的AI2O3含量达到50%以上。脱硅灰的铝硅比也从土砖,具有良好的外墙装饰功能和隔热保温性能。原来的08提高到15-1:,给进一步提取AL2O3创②与传统的黏土砖相比,生产的产品具有容重轻、造了条件。随后再对这种脱硅灰进行了脱钠处理取节能的优点,不但节约运输费,而且减轻了建筑物得了非常理想的脱钠效果,使脱硅灰的氧化钠含量的自重增强了建筑物的抗震性能。由原来的6%降至06%左右,给采用石灰石烧结法(4)污染物产生指标①废水产生指标项目生自脱硅灰中提取氧化铝奠定了基础。研究成果表明,产工艺无生产废水排放。②废气产生指标项目废用这一新工艺,不仅物料运转量小,能耗低,而且气排放口设有高效脱硫除尘设备,废气经净化之能确保钙硅渣用作水泥原料,经济有效,生产环保,后,各种污染物排放均大幅减少,可以达标排放。③给完全彻底地资源化利用富铝粉煤灰打通了道路。固体废物产生指标:项目生产过程中产生的残次3.5环境保护方面品、碎屑物料及除尘器收下的废渣均可重新破碎回粉煤灰比表面积大、多孔疏松,能保水、透气用于制砖和制瓦好,决定了粉煤灰的吸附和沉降性质治理废水方目采用煤炭燃烧过程产生的固体废物一粉煤面可表现出吸附作用沉淀作用和凝聚作用。应用灰做主要生产原料,减少了因粉煤灰堆放产生的环粉煤灰的吸附性能净化废水,去除COD、BOD5、色境污染和生态影响焙烧过程中充分利用粉煤灰本度等都有较好的作用。可用它处理电镀废水、印染身的热值、节约能源,产品的水耗、能耗远低于传统废水低浓度含油废水,其出水水质可达标排放。的黏土砖。粉煤灰中含有氧化钙氧化镁等金属氧化物,其3.3筑路和回填水溶液呈碱性可以去除烟气中的二氧化硫气体,多粉煤灰的质量密度小、自身质量轻,因此产生孔疏松的特性决定了还可吸附烟气中的颗粒物。的压力比其它一般填筑材料低,因此,可利用其作4粉煤灰的综合利用效益和前景分析土建和道路的回填物料,工程上用来填筑,其承载综合利用粉煤灰作原料,对再生性资源充分利力和变形等都比较好,可以最大程度提高稳定性,用,创造价值,同时避免了废弃粉煤灰占用大量土减少沉降。道路工程方面粉煤灰可作主、辅材料,地和产生有害物质污染环境,使废物粉煤灰全部资用以造路基层和底基层,修复路面、路堤及灌浆料、源化利用,同时生产出高附加值的产品,降低单位回填料等。的生产成本,增加利润。粉煤灰制砖是大量消耗粉34化工方面煤灰量的主要途径粉煤灰用量比其它方面要大,因粉煤灰中含有氧化硅氧化铝、氧化铁氧化镁此,也是减少粉煤灰堆存占地的最有效途径。我国每等化合物在高温下将氧化硅氧化铝氧化铁等氧年公路建设量大结合公路特点加大粉煤灰在公路化物的氧去除,可在一定条件下冶炼成Si镁、Al、铁建设中的用量非常必要。关注粉煤灰应用的新方向等多元合金。粉煤灰与废弃的塑料、生物燃料经过加热可制成燃高铝粉煤灰主要集中于内蒙古、山西等地区,料;中国矿大利用粉煤灰和一定量的添加剂制备固这两地区近年探索了多条高铝粉煤灰提取氧化铝化泡沫,可于煤矿井下开采中作支护材料;粉煤灰作工艺路线,优化了髙铝粉煤灰综合利用工艺技术,基层的浮雕壁画高附加值的研究开发等。生产漂珠等产品。朔州市润泽投资发展有限公司与中煤能源平朔煤炭工业公司合作完成“粉煤灰中先参考文献提取二氧化硅再提取氧化铝”的工艺研究,这项新郭艳玲粉煤灰的性质及综合利用分析煤,技术最显著的创新点是在低温常压下浓碱浸取粉2008,(17)煤灰中的氧化硅提取率高,一般大于48%。过程简2]李玉霞,韩芙莲,崔金凤.粉煤灰资源化综合单,节能减排降耗优势显著,主要包括①粉煤灰提利用探讨山西建筑,20,34)取SiO2制备白炭黑系统、②煅烧石灰、苛化、蒸发浓3]牛季收,马先伟,王东立粉煤灰混凝土吸音缩和制备轻钙系统、③石灰石烧结法生产氢氧化铝隔声砌块的研制肌新型建筑材料,2008,(6)系统。提硅过程产出的低模数硅酸钠,可用碳分法4张金山,刘烨我国粉煤灰综合利用现状生产高附加值的白炭黑产品。与此同时,先提取了西部探矿工程,2008,(9)硅即富集了铝,从而,使脱硅后的粉煤灰(脱硅灰)118