1、固体废弃物课程设计粉煤灰的处理与利用说明书班 级：环保 1021组 别：第六组组 员：李小师 张欢 马琴 潘玉庆 邵坤 汪洋指导老师：张波时 间：2012.11.2823目 录一、粉煤灰的来源 .1二、粉煤灰的产量 .2三、粉煤灰的理化性质 21.物理性质 22.化学性质 3四、粉煤灰排放后的危害 41. 污染水源 .42.污染大气 43. 占用土地、污染土壤 .5五、怎么合理利用粉煤灰 5六、未处理完的粉煤灰该怎么才处理 .8七、讨论 91一、粉煤灰的来源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。
2、为了更好地保护环境并有利于粉煤灰的综合利用，考虑到除尘和干灰输送技术的成熟，干灰收集已成为今后粉煤灰收集的发展趋势。我国火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为：SiO2、Al2O3、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；氧化镁和氧化钙来自与其相应的碳酸盐和硫酸盐。2二、粉煤灰的产量我国是个产煤大国，以煤炭为电力生产基本燃料。近年来，我国的能源工业稳步发展，发电能力年增长率为 7.3%，电力工业的迅速发展，带来了粉煤灰排放量的急剧增加，燃煤热电厂每年所排放的粉煤灰总量逐年
3、增加，1995 年粉煤灰排放量达 1.25 亿吨，2000年约为 1.5 亿吨，到 2010 年将达到 3 亿吨，给我国的国民经济建设及生态环境造成巨大的压力。三、粉煤灰的理化性质1.物理性质粉煤灰的结构是在煤粉燃烧和排出过程中形成的，比较复杂。在显微镜下观察，粉煤灰是晶体、玻璃体及少量未燃炭组成的一个3复合结构的混合体。混合体中这三者的比例随着煤燃烧所选用的技术及操作手法不同而不同。其中结晶体包括石英、莫来石、磁铁矿等；玻璃体包括光滑的球体形玻璃体粒子、形状不规则孔隙少的小颗粒、疏松多孔且形状不规则的玻璃体球等；未燃炭多呈疏松多孔形式。粉煤灰的基本物理特性密度/（g/cm3） 1.92.9
4、2.1 堆积密度/（g/cm3） 0.5311.261 0.780 比表面积（cm2/g） 氮吸附法 80019500 3400 透气法 11806530 3300 原灰标准稠度/% 27.366.7 48.0 需水量/% 89130 106 28d 抗压强度比/% 3785 66粉煤灰的物理性质中，细度和粒度是比较重要的项目。它直接影响着粉煤灰的其他性质，粉煤灰越细，细粉占的比重越大，其活性也越大。粉煤灰的细度影响早期水化反应，而化学成分影响后期的反应。2.化学性质粉煤灰是一种人工火山灰质混合材料，它本身略有水硬胶凝性能，但当以粉状及水存在时，能在常温，特别是在水热处理(蒸汽养护)条件下，与
5、氢氧化钙或其他碱土金属氢氧化物发生化学反应，生4成具有水硬胶凝性能的化合物，成为一种增加强度和耐久性的材料。四、粉煤灰排放后的危害粉煤灰排放量与燃煤中的灰分有直接关系，灰分愈高，排放量就愈大。据中国燃用煤的情况，燃用 1 吨煤约产生 250300 公斤粉煤灰。中国目前每年约排放粉煤灰 3000 多万吨。大量的粉煤灰如不加处理，会成为扬尘污染大气，排入水系会使河流淤塞，而其中某些化学物质还会对人体和生物造成危害。粉煤灰对环境的危害主要表现在污染水源、污染大气、占用土地、污染土壤。1. 污染水源目前，国内对粉煤灰的大批量处理是回填，而回填带来的主要问题是粉煤灰潜在的毒性对环境的长期影响，从而对地下
6、水、土壤造成污染。粉煤灰浸出的一些微量重金属元素也会对环境造成影响。同时由于浸出的元素的环境迁移，会对环境造成潜在的长期影响。2.污染大气一般来讲，对于粉煤灰的处理主要是回填和储灰池存储。电5厂粉煤灰属于固体废物中细粒，粉尘随风飞扬，污染大气。3. 占用土地、污染土壤粉煤灰的贮放方式可分为湿法贮灰与干法贮灰两种。湿法贮灰运行简单、费用低，无噪声污染，输送过程的扬灰污染较易解决。但贮灰场的一次投资较高，解决渗漏与水质污染问题比较困难，灰场贮满后场地的利用较困难，存在着灰浆漏失或渍坝的危险。我国粉煤灰的存储量大，其堆放占用大量土地，而且遇水容易使粉煤灰中的元素渗透到土壤，污染环境。五、怎么合理利用
7、粉煤灰在 混 凝 土 中 掺 加 粉 煤 灰 节 约 了 大 量 的 水 泥 和 细 骨 料 ； 减 少 了用 水 量 ； 改 善 了 混 凝 土 拌 和 物 的 和 易 性 ； 增 强 混 凝 土 的 可 泵 性 ；减 少 了 混 凝 土 的 徐 变 ； 减 少 水 化 热 、 热 能 膨 胀 性 ； 提 高 混 凝 土 抗渗 能 力 ； 增 加 混 凝 土 的 修 饰 性 。粉 煤 灰 主 要 用 来 生 产 粉 煤 灰 水 泥 、 粉 煤 灰 砖 、 粉 煤 灰 硅 酸 盐砌 块 、 粉 煤 灰 加 气 混 凝 土 及 其 他 建 筑 材 料 ， 还 可 用 作 农 业 肥 料 和土 壤
8、 改 良 剂 ， 回 收 工 业 原 料 和 作 环 境 材 料 。 粉 煤 灰 在 水 泥 工 业 和混 凝 土 工 程 中 的 应 用 ： 粉 煤 灰 代 替 粘 土 原 料 生 产 水 泥 ， 由 硅 酸 盐水 泥 熟 料 和 粉 煤 灰 加 入 适 量 石 膏 磨 细 制 成 的 水 硬 胶 凝 材 料 ， 水 泥工 业 采 用 粉 煤 灰 配 料 可 利 用 其 中 的 未 燃 尽 炭 ； 粉 煤 灰 作 水 泥 混 合材 ； 粉 煤 灰 生 产 低 温 合 成 水 泥 ， 生 产 原 理 是 将 配 合 料 先 蒸 汽 养 护6生 成 水 化 物 ， 然 后 经 脱 水 和 低 温
9、 固 相 反 应 形 成 水 泥 矿 物 ； 粉 煤 灰制 作 无 熟 料 水 泥 ， 包 括 石 灰 粉 煤 灰 水 泥 和 纯 粉 煤 灰 水 泥 ， 石 灰 粉煤 灰 水 泥 是 将 干 燥 的 粉 煤 灰 掺 入 10%30%的 生 石 灰 或 消 石 灰 和 少量 石 膏 混 合 粉 磨 ， 或 分 别 磨 细 后 再 混 合 均 匀 制 成 的 水 硬 性 胶 凝 材料 ； 粉 煤 灰 作 砂 浆 或 混 凝 土 的 掺 和 料 ， 在 混 凝 土 中 掺 加 粉 煤 灰 代替 部 分 水 泥 或 细 骨 料 ， 不 仅 能 降 低 成 本 ， 而 且 能 提 高 混 凝 土 的
10、和易 性 、 提 高 不 透 水 、 气 性 、 抗 硫 酸 盐 性 能 和 耐 化 学 侵 蚀 性 能 、 降低 水 化 热 、 改 善 混 凝 土 的 耐 高 温 性 能 、 减 轻 颗 粒 分 离 和 析 水 现 象 、减 少 混 凝 土 的 收 缩 和 开 裂 以 及 抑 制 杂 散 电 流 对 混 凝 土 中 钢 筋 的 腐蚀 。 粉 煤 灰 在 建 筑 制 品 中 的 应 用 ： 蒸 制 粉 煤 灰 砖 ， 以 电 厂 粉 煤 灰和 生 石 灰 或 其 他 碱 性 激 发 剂 为 主 要 原 料 ， 也 可 掺 入 适 量 的 石 膏 ，并 加 入 一 定 量 的 煤 渣 或 水
11、淬 矿 渣 等 骨 料 ， 经 过 加 工 、 搅 拌 、 消 化 、轮 碾 、 压 制 成 型 、 常 压 或 高 压 蒸 汽 养 护 后 而 形 成 的 一 种 墙 体 材 料 ；烧 结 粉 煤 灰 砖 ， 以 粉 煤 灰 、 粘 土 及 其 他 工 业 废 料 为 原 料 ， 经 原 料加 工 、 搅 拌 、 成 型 、 干 燥 、 培 烧 制 成 砖 ； 蒸 压 生 产 泡 沫 粉 煤 灰 保温 砖 ， 以 粉 煤 灰 为 主 要 原 料 ， 加 入 一 定 量 的 石 灰 和 泡 沫 剂 ， 经 过配 料 、 搅 拌 、 烧 注 成 型 和 蒸 压 而 成 的 一 种 新 型 保 温
12、 砖 ； 粉 煤 灰 硅酸 盐 砌 块 ， 以 粉 煤 灰 、 石 灰 、 石 膏 为 胶 凝 材 料 ， 煤 渣 、 高 炉 矿 渣等 为 骨 料 ， 加 水 搅 拌 、 振 动 成 型 、 蒸 汽 养 护 而 成 的 墙 体 材 料 ； 粉煤 灰 加 气 混 凝 土 ， 以 粉 煤 灰 为 原 料 ， 适 量 加 入 生 石 灰 、 水 泥 、 石膏 及 铝 粉 ， 加 水 搅 拌 呈 浆 ， 注 入 模 具 蒸 养 而 成 的 一 种 多 孔 轻 质 建筑 材 料 ； 粉 煤 灰 陶 粒 ， 以 粉 煤 灰 为 主 要 原 料 ， 掺 入 少 量 粘 结 剂 和7固 体 燃 料 ， 经
13、混 合 、 成 球 、 高 温 培 烧 而 制 的 一 种 人 造 轻 质 骨 料 ；粉 煤 灰 轻 质 耐 热 保 温 砖 ， 是 用 粉 煤 灰 、 烧 石 、 软 质 土 及 木 屑 进 行配 料 而 成 ， 具 有 保 温 效 率 高 ， 耐 火 度 搞 ， 热 导 率 小 ， 能 减 轻 炉 墙厚 度 、 缩 短 烧 成 时 间 、 降 低 燃 料 消 耗 、 提 高 热 效 率 、 降 低 成 本 。粉 煤 灰 作 农 业 肥 料 和 土 壤 改 良 剂 ： 粉 煤 灰 具 有 良 好 的 物 理 化 学 性质 ， 能 广 泛 应 用 于 改 造 重 粘 土 、 生 土 、 酸 性
14、 土 和 盐 碱 土 ， 弥 补 其酸 瘦 板 粘 的 缺 陷 ， 粉 煤 灰 中 含 有 大 量 枸 溶 性 硅 钙 镁 磷 等 农 作 物 所必 需 的 营 养 元 素 ， 故 可 作 农 业 肥 料 用 。 回 收 工 业 原 料 ： 回 收 煤 炭资 源 ， 利 用 浮 选 法 在 含 煤 炭 粉 煤 灰 的 灰 浆 水 中 加 入 浮 选 药 剂 ， 然后 采 用 气 浮 技 术 ， 使 煤 粒 粘 附 于 气 泡 上 浮 与 灰 渣 分 离 ； 回 收 金 属物 质 粉 煤 灰 中 含 有 Fe2O3、 Al2O3、 和 大 量 稀 有 金 属 ； 分 选 空 心 微珠 ， 空 心
15、 微 珠 具 有 质 量 小 、 高 强 度 、 耐 高 温 和 绝 缘 性 好 ， 可 以 用于 塑 料 的 理 想 填 料 ， 用 于 轻 质 耐 火 材 料 和 高 效 保 温 材 料 ， 用 于 石油 化 学 工 业 ， 用 于 军 工 领 域 ， 坦 克 刹 车 。 作 环 保 材 料 ： 利 用 粉 煤灰 可 制 造 分 子 筛 、 絮 凝 剂 和 吸 附 材 料 等 环 保 材 料 ； 粉 煤 灰 还 可 用于 处 理 含 氟 废 水 、 电 镀 废 水 与 含 重 金 属 例 子 废 水 和 含 油 废 水 ， 粉煤 灰 中 含 有 的 Al2O3、 CaO 等 活 性 组 分
16、 ， 能 与 氟 生 产 配 合 物 或 生 产对 氟 有 絮 凝 作 用 的 胶 体 离 子 ， 还 含 有 沸 石 、 莫 来 石 、 炭 粒 和 硅 胶等 ， 具 有 无 机 离 子 交 换 特 性 和 吸 附 脱 色 作 用 。 可 用 作 生 产 原 料 ： 粉 煤 灰 是 无 机 防 火 保 温 板 保 温 板 生 产 原料 的 一 种 ， 绿 能 无 机 防 火 保 温 板 的 原 料 为 70%的 普 通 水 泥 ,30%的粉 煤 灰 8可 做 造 纸 原 料 ： 在 国 外 ， 一 些 研 究 将 粉 煤 灰 作 为 一 种 新 的 造纸 原 料 ， 并 通 过 电 子 显
17、微 镜 分 析 粉 煤 灰 提 高 纸 张 抗 拉 强 度 和 内 部粘 结 强 度 的 原 理 。六、未处理完的粉煤灰该怎么才处理粉煤灰可用作水泥、砂浆、混凝土的掺合料，并成为水泥、混凝土的组分，粉煤灰作为原料代替黏土生产水泥熟料的原料、制造烧结砖、蒸压加气混凝土、泡沫混凝土、空心砌砖、烧结或非烧结陶粒，铺筑道路；构筑坝体，建设港口，农田坑洼低地、煤矿塌陷区及矿井的回填；也可以从中分选漂珠、微珠、铁精粉、碳、铝等有用物质，其中漂珠、微珠可分别用作保温材料、耐火材料、塑料、橡胶填料。 粉煤灰砖粉煤灰坝七、讨论9问：粉煤灰是不是资源？若是的话，它是一个什么样的资源？答：粉煤灰是一种放错地方的资源！
