关于粉煤灰作用的调研报告

关于粉煤灰作用的调研报告

粉煤灰是火力发电厂的废渣,数量很大。若处理不当,会造成大气、水体污染,世界各国都把粉煤灰的综合利用列为国家环保、建材部门的大事。我国是世界生产粉煤灰最多的国家,也是受粉煤灰污染最严重的国家。

粉煤灰是怎样形成的呢?首先煤灰在锅炉中燃烧后形成细灰,可被排出的烟气携带,一般称这种烟灰为“飞灰”,而粉煤灰是指被除尘器所收集的那部分飞灰。粉煤灰基本上是由低铁玻璃珠、高铁玻璃珠,多孔玻璃体和多孔碳粒等颗粒组成,玻璃体占粉煤灰总量40%到80%。我国现在排放的大部分是低钙粉煤灰。其中玻璃体含量较低,往往只有50%左右。而粉煤灰的品质主要取决于这些颗粒的大小及组合比例。早期,我国的粉煤灰利用率较低,但近几年,国家政策的改革,使得粉煤灰利用率大大提高。一般可达到50%至60%之间。现在,粉煤灰已广泛的用于建材、建工、化工、冶金等工业领域。有时,还用于造田,改良土壤等农业领域。本次实践主要是参观与了解粉煤灰在建材领域的应用。 首先,我们先来了解一下粉煤灰在混凝土领域的应用。随着我国建筑行业施工技术不断提高,大体积混凝土被广泛应用。大体积混凝土一般是指结构断面最小尺寸大于80cm、水化热引起混凝土内的最高温度与环境温度之差预计超过25摄氏度的混凝土。大体积混凝土施工的技术难度是:水泥水化热放热引起的混凝土内部温升以及随温度差产生的温度应力,最终造成混凝土开裂。而粉煤灰应用于大体积混凝土中,可以抑制大体积混凝土内部的温升,从而减小内外温差,控制大体积混凝土温度裂缝的产生。那么粉煤灰的掺入占百份几最能有效的提高混凝土的性能?据工厂技术人员介绍,随粉煤灰掺量增加,混凝土

的水化热降低,掺量越大,降低越明显。但是粉煤灰掺量的线性增加,并没有引起水化热的线性降低,而是比线性值更低,这是因为粉煤灰起到一定的扩散作用,分散了水泥颗粒,一定程度上减缓了水化反应,降低水热化。粉煤灰在混凝土中掺量在60%以内,能明显降低混凝土水热化,但不宜超过60%,因为过多的粉煤灰会降低混凝土的强度。故以60%的掺量最为合适。

其次,我们还了解了粉煤灰在烧结砖中的应用。粉煤灰根据其颗粒大小不同,可分为ⅰ级灰,ⅱ级灰与ⅲ级灰,ⅰ级灰掺量的烧结砖比ⅱ、ⅲ在各项性能上高出许多。那么掺量多少有助于提高烧结砖性能呢?有关资料(material)给出了不同数据,有的人认为适宜的掺量为50%至60%,焙烧温度为1000至1100摄氏度,当超过70%时,焙烧温度应为1150摄氏度才比较适宜,但由于能耗大,不适宜投入生产。实际上高掺量的粉煤灰需要那么高的焙烧温度吗?有试验表明,高掺量的焙烧砖,烧成温度在1000摄氏度左右有一定液相量生成,保温1h砖的强度可达到50至98.5mpa,而国家的强度标准仅为10%至30%,故有人认为在工业生产中,当粉煤灰量达50%左右,砖的焙烧温度低于1000摄氏度就可以满足要求。除了掺杂量的影响,粉煤灰的各颗粒成分在烧结过程及砖的最终性能的形成中所发挥的作用亦有显著的差异。故了解粉煤灰各颗粒成分的组成,对高掺量粉煤灰烧结砖的烧结特征以及指导高掺量粉煤灰烧结砖的焙烧工艺操作有着重要作用。

相信,随着对粉煤灰研究的不断深入,粉煤灰的利用率将不断地提高,从而减少对环境、水体的污染,实现资源的再生化。

 

第二篇:粉煤灰作用

粉煤灰作用、价格、等级标准、颜色、成分等

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粉煤灰作用、价格、等级标准、颜色、成分等

概念:

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。

粉煤灰的燃烧过程: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,即为粉煤灰。

粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一,现阶段我国年排渣量已达3000万t。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。因此,粉煤灰的处理和利用问题引起人

们广泛的注意。

粉煤灰使用的优点

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;增加混凝土地

修饰性。

粉煤灰的用途

等级标准:

国标一级:采用优质粉煤灰和高效减水剂复合技术生产高标号混凝土的现代混凝土新技术正在全国迅速发

展。

国标二级:优质粉煤灰特别适用于配制泵送混凝土、大体积混凝土、抗渗结构混凝土、抗硫酸盐混凝土和

抗软水侵蚀混凝土及地下、水下工程混凝土、压浆混凝土和碾压混凝土。

国标三级:粉煤灰混凝土具有和易性好、可泵性强、终饰性改善、抗冲击能力提高、抗冻性增强等优点。

粉煤灰作用:

粉煤灰的颗粒组成。按照粉煤灰颗粒形貌,可将粉煤灰颗粒分为:玻璃微珠;海绵状玻璃体(包括颗粒较小、较密实、孔隙小的玻璃体和颗粒较大、疏松多孔的玻璃体);炭粒。我国电厂排放的粉煤灰中微珠含量不高,大部分是海绵状玻璃体,颗粒分布极不均匀。通过研磨处理,破坏原有粉煤灰的形貌结构,使其

成为粒度比较均匀的破碎多面体,提高其比表面积,从而提高其表面活性,改善其性能的差异性。

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。

国以煤为主要能源,电力的76%是由煤炭产生的,每年用煤达4亿多吨,占全国原煤产量的1/3。19xx年全国排放粉煤灰已超过1亿吨,成为世界最大的排灰国,造成了严重的环境污染并占用了大量的土地。 粉煤灰的化学组成。硅含量最高,其次是铝,以复杂的复盐形式存在,酸溶性较差。铁含量相对较低,以氧化物形式存在,酸溶性好。此外还有未燃尽的炭粒、CaO和少量的MgO、Na2O、K2O、SO3等。粉煤灰中的有害成分是未燃尽炭粒,其吸水性大,强度低,易风化,不利于粉煤灰的资源化。粉煤灰中的SiO2、Al2O3对粉煤灰的火山灰性质贡献很大,Al2O3对降低粉煤灰的熔点有利,使其易于形成玻璃微珠,均为资源化的有益成分。将粉煤灰应用于建筑工业,结合态的CaO含量愈高,能提高其自硬性,使其活性大大高于低钙粉煤灰,对提高混凝土的早期强度很有帮助。我国电厂排放的粉煤灰90%以上为低钙粉煤灰,开

发高钙粉煤灰不失为改善粉煤灰资源化特性条途径。

粉煤灰的颜色:

粉煤灰外观类似水泥,由于燃烧条件以及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,它不仅可以反映含碳量的多少和差异。

而且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。

粉煤灰的成份:

国以煤为主要能源,电力的76%是由煤炭产生的,每年用煤达4亿多吨,占全国原煤产量的1/3。19xx年全国排放粉煤灰已超过1亿吨,成为世界最大的排灰国,造成了严重的环境污染并占用了大量的土地。 粉煤灰的化学组成。硅含量最高,其次是铝,以复杂的复盐形式存在,酸溶性较差。铁含量相对较低,以氧化物形式存在,酸溶性好。此外还有未燃尽的炭粒、CaO和少量的MgO、Na2O、K2O、SO3等。粉煤灰中的有害成分是未燃尽炭粒,其吸水性大,强度低,易风化,不利于粉煤灰的资源化。粉煤灰中的SiO2、Al2O3对粉煤灰的火山灰性质贡献很大,Al2O3对降低粉煤灰的熔点有利,使其易于形成玻璃微珠,均为资源化的有益成分。将粉煤灰应用于建筑工业,结合态的CaO含量愈高,能提高其自硬性,使其活性大大高于低钙粉煤灰,对提高混凝土的早期强度很有帮助。我国电厂排放的粉煤灰90%以上为低钙粉煤灰,开

发高钙粉煤灰不失为改善粉煤灰资源化特性条途径。

粉煤灰的颗粒组成。按照粉煤灰颗粒形貌,可将粉煤灰颗粒分为:玻璃微珠;海绵状玻璃体(包括颗粒较小、较密实、孔隙小的玻璃体和颗粒较大、疏松多孔的玻璃体);炭粒。我国电厂排放的粉煤灰中微珠含量不高,大部分是海绵状玻璃体,颗粒分布极不均匀。通过研磨处理,破坏原有粉煤灰的形貌结构,使其

成为粒度比较均匀的破碎多面体,提高其比表面积,从而提高其表面活性,改善其性能的差异性。 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。

粉煤灰价格:

粉煤灰现在最常用到水泥和混凝土里面,可分3个等级.一级灰的价格在河北袋装是120元/吨,散装105元/吨,二级袋装90元/吨,散装76元/吨.三级灰不怎么常用,很多电厂不出三级灰,价格大概在袋

装80元/吨,散装67元/吨.

指标 级别

Ⅰ Ⅱ Ⅲ

1、细度(0.045mm方空筛筛余),%≤ 12 20 45

2、需水量比,%不大于 95 105 115

3、烧失量,%不大于 5 8 15

4、含水量,%不大于 1 1 不规定

5、三氧化硫,%不大于 3 3 3

参考资料:GBJ146-90

粉煤灰作用

.cn 20xx年07月04日 09:04 中国经济时报

■本报记者庞皎明

作为中国第一条真正意义上的高速客运铁路,武广高速铁路是“十一五”国家重点建设项目。 自20xx年6月开工以来,至20xx年,铁路全线已进入全面开工阶段——在湖北、湖南和广东三省采

取分段施工的方式。

用于建设铁路的建筑材料,除了普通公众较为熟悉的如钢材、水泥等物之外,还有一种以前较为少见

的材料——粉煤灰。

粉煤灰曾经是一种大宗工业废料,目前已累计堆存10亿吨以上。以前,粉煤灰被收集后露天堆放,不

仅占用了大量的土地,而且污染空气和堆积处的地下水源,对环境的危害很大。

为了解决这些问题,中国的科技工作者经过多年研究论证,提出了一系列将粉煤灰“变废为宝”的综

合利用方法。

目前,粉煤灰广泛应用于建筑工业领域,水泥、砖块、混凝土等建筑材料,都需要大量使用粉煤灰——

正在建设中的武广高速铁路,对粉煤灰的需求与日俱增。

“铁路建设需要海量的混凝土,而混凝土中除了砂石、水泥等材料外,必不可少的还有粉煤灰。”武

广铁路一位建设者对记者说,粉煤灰在混凝土中,作用不可替代。

中国经济时报记者查阅了关于粉煤灰在混凝土中所起作用的相关学术资料,其中,同济大学材料科学及工程学院教授级高级工程师沈旦申、上海市建筑科学研究院教授级工程师张荫济的研究成果较为权威。 在相关著述中,沈、张两位专家详细阐述了粉煤灰在混凝土中的作用和机理。这些作用和机理,如今

被业内人士称之为粉煤灰最主要的三大效应。

第一,“形态效应”。在显微镜下显示,粉煤灰中含有70%以上的玻璃微珠,粒形完整,表面光滑,质地致密。这种形态对混凝土而言,无疑能起到减水作用、致密作用和匀质作用,促进初期水泥水化的解絮作用,改变拌和物的流变性质、初始结构以及硬化后的多种功能,尤其对泵送混凝土,能起到良好的润

滑作用。

第二,“活性效应”。粉煤灰的“活性效应”因粉煤灰系人工火山灰质材料,所以又称之为“火山灰效应”。这一效应能对混凝土起到增强作用和堵塞混凝土中的毛细组织,提高混凝土的抗腐蚀能力。

第三,微集料效应。粉煤灰中粒径很小的微珠和碎屑,在水泥中可以相当于未水化的水泥颗粒,极细小的微珠相当于活泼的纳米材料,能明显地改善和增强混凝土及制品的结构强度,提高匀质性和致密性。

这三种效应相互关联,互为补充。粉煤灰的品质越高,效应越大。

粉煤灰在武广高速铁路中所起的作用,在以前的媒体宣传亦可见一斑。

20xx年6月29日,由武广二标二分队一工区承担施工的DK1487+169.68+280段CFG桩正式试桩,这被认为是“以实际行动向党的85周岁的生日献上了一份厚礼”。CFG桩,就是水泥粉煤灰

碎石桩。

此前,2006年5月9日,CFG桩长螺旋钻机实施性方案经中铁十二局武广客运专线第十二项目

部技术人员的多方努力,首次在武广高速铁路上实施并取得成功。

在另外一篇宣传稿中,也从侧面反映了粉煤灰在混凝土不可替代的作用。“为让混凝土高标准变为现实,更为今后高速铁路制梁提供依据,项目部试验人员在中心实验室里,反复实验与比对,精心寻找最佳配合比。??实验人员在水泥、砂、石、矿粉、粉煤灰、外加剂组合世界鏖战。实验人员齐心合力,向C

50高性能混凝土耐久性问题发起次次‘集体冲锋’”。

“一般泵送混凝土都要掺粉煤灰,它流动性好,其他材料可能会造成堵管,泵不上去,会影响工作性能。工作性能不好,无法正常施工。”中国建筑材料科学研究院水泥科学与新型建筑材料研究所物理室副主任、高级工程师江丽珍对本报记者说,从1990年代开始,中国就已经在混凝土中使用粉煤灰,其发

挥的作用“已经在实践中得到证明”。

煤灰是火力发电厂的废渣,数量很大。若处理不当,会造成大气、水体污染,世界各国都把粉煤灰的综合利用列为国家环保、建材部门的大事。我国是世界生产粉煤灰最多的国家,也是受粉煤灰污染最严重的国家。

粉煤灰是怎样形成的呢?首先煤灰

粉在锅炉中燃烧后形成细灰,可被排出的烟气携带,一般称这种烟灰为“飞灰”,而粉煤灰是指被除尘器所收集的那部分飞灰。粉煤灰基本上是由低铁玻璃珠、高铁玻璃珠,多孔玻璃体和多孔碳粒等颗粒组成,玻璃体占粉煤灰总量40%到80%。我国现在排放的大部分是低钙粉煤灰。其中玻璃体含量较低,往往只有50%左右。而粉煤灰的品质主要取决于这些颗粒的大小及组合比例。早期,我国的粉煤灰利用率较低,但近几年,国家政策的改革,使得粉煤灰利用率大大提高。一般可达到50%至60%之间。现在,粉煤灰已广泛的用于建材、建工、化工、冶金等工业领域。有时,还用于造田,改良土壤等农业领域。本次实践主要是参观与了解粉煤灰在建材领域的应用。

首先,我们先来了解一下粉煤灰在混凝土领域的应用。随着我国建筑行业施工技术不断提高,大体积混凝土被广泛应用。大体积混凝土一般是指结构断面最小尺寸大于80CM、水化热引起混凝土内的最高温度与环境温度之差预计超过25摄氏度的混凝土。大体积混凝土施工的技术难度是:水泥水化热放热引起的混凝土内部温升以及随温度差产生的温度应力,最终造成混凝土开裂。而粉煤灰应用于大体积混凝土中,可以抑制大体积混凝土内部的温升,从而减小内外温差,控制大体积混凝土温度裂缝的产生。那么粉煤灰的掺入占百份几最能有效的提高混凝土的性能?据工厂技术人员介绍,随粉煤灰掺量增加,混凝土的水化热降低,掺量越大,降低越明显。但是粉煤灰掺量的线性增加,并没有引起水化热的线性降低,而是比线性值更低,这是因为粉煤灰起到一定的扩散作用,分散了水泥颗粒,一定程度上减缓了水化反应,降低水热化。粉煤

灰在混凝土中掺量在60%以内,能明显降低混凝土水热化,但不宜超过60%,因为过多的粉煤灰会降低混凝土的强度。故以60%的掺量最为合适。

其次,我们还了解了粉煤灰在烧结砖中的应用。粉煤灰根据其颗粒大小不同,可分为Ⅰ级灰,Ⅱ级灰与Ⅲ级灰,Ⅰ级灰掺量的烧结砖比Ⅱ、Ⅲ在各项性能上高出许多。那么掺量多少有助于提高烧结砖性能呢?有关资料给出了不同数据,有的人认为适宜的掺量为50%至60%,焙烧温度为1000至1100摄氏度,当超过70%时,焙烧温度应为1150摄氏度才比较适宜,但由于能耗大,不适宜投入生产。实际上高掺量的粉煤灰需要那么高的焙烧温度吗?有试验表明,高掺量的焙烧砖,烧成温度在1000摄氏度左右有一定液相量生成,保温1h砖的强度可达到50至98.5Mpa,而国家的强度标准仅为10%至30%,故有人认为在工业生产中,当粉煤灰量达50%左右,砖的焙烧温度低于1000摄氏度就可以满足要求。除了掺杂量的影响,粉煤灰的各颗粒成分在烧结过程及砖的最终性能的形成中所发挥的作用亦有显著的差异。故了解粉煤灰各颗粒成分的组成,对高掺量粉煤灰烧结砖的烧结特征以及指导高掺量粉煤灰烧结砖的焙烧工艺操作有着重要作用。 相信,随着对粉煤灰研究的不断深入,粉煤灰的利用率将不断地提高,从而减少对环境、水体的污染,实

现资源的再生化

在农业中的作用

摘要:烟气脱硫石膏与天然石膏二者来源不同,在物性方面也有所不同,杂质状态相差;较大,所以比脱硫石膏的处理工艺和设备并不完全与天然石膏相同,经过不同方法进行处理的脱硫石膏,基本上能代替绝大部分天然石膏生产的制品,如生产建设石膏、高强石膏、粉刷石膏、石膏砌块和石膏条板,用于水泥缓凝剂,钢结构防火涂料,石膏刮墙腻子,纸面石膏板等等,另脱硫石膏能和粉煤灰这两面大固体废弃物一并综合利用,逐步达到工业生产应用,将产生电厂效益,环境效益,社会效益的统一,是非常符合我国可持续发展的战略。

一、概述

随着环保意识的增加,我国对电厂燃煤烟气中二氧化硫的排放控制越来越紧,电厂脱硫势在必行。

我国烟气脱硫石膏产生的时间较短,对其应用价值和市场普遍认识不足,对脱硫石膏的性能,处理加工设备和加工工艺还没有详细的、系统的,科学的基础性研究,从目前脱硫石膏的处理工艺和设备并不完全与天然石膏相同,如在物料输送,粉尘处理,煅烧工艺等:就物性方面脱硫石膏与天然石膏也有不同之处,如脱硫石膏纯度高,游离水大,粒度细;颗粒大小粒径分布均匀,级配较差,标稠用水量大,含水溶性盐较多;还值得注意的是脱硫石膏与天然石膏二者来源不同,脱硫石膏中以未反应的碳酸钙为主要杂质及未被完全氧化的亚硫酸钙存在、杂质状态相差较大,另在脱硫生产工艺中技术处理的不同,石灰石原料成份的不同,加工石灰石细度的不同等都会影响脱硫石膏的品质,所以脱硫石膏在应用加工时一定要结合具体实际,采用科学手段进行深入的研究。

经过多种可行方案进行试验,脱硫石膏在建材行业中应用十分广泛,通过不同手段进行处理,基本上能代替绝大部分用天然石膏生产的建材制品。

二、脱硫石膏的利用

国内脱硫石膏的综合处理和应用已起步,利用前景蕴藏着巨大的市场机遇,特别是那些天然石膏缺乏而脱硫石膏资源丰富的经济发达地区,经应用实践证明脱硫石膏是一种品位较高的宝贵资源,它可适合于不同用途的石膏建材制品的生产。

脱硫石膏与天然石膏有一定的区别,但从根本上讲,由于它们的主要成份相同,并且脱硫石膏的主要成份---含量高,故处理后的脱硫石膏是一种比天然石膏还要好的胶凝材料。

⒈ 脱硫石膏通过干燥,脱水处理成为熟石膏,熟石膏按制品可分:浇注石膏, 灰泥石膏,陶瓷工业用石膏,铸造工业用石膏,牙料用石膏,骨科绷带医用石膏,煤矿防火加强巷壁用石膏,土壤改良用石膏等等,

用量最大的是建筑用熟石膏(建筑石膏),笔者认为对建筑脱硫石膏的脱水温度(料温)应在125℃-145℃为好;煅烧设备和工艺不一样,煅烧温度也要有不同的变化,从相组成看,熟石膏中可溶性无水石膏含量应较高一点为好,因熟石膏中可溶性无水石膏亲水性极强,接触潮湿空气后,很容易转化为半水石膏,在实际生产中,熟石膏需要输送和储存,不可能和空气隔绝,熟石膏中的可溶性无水石膏吸收空气中的水份后,会逐渐向半水石膏转化,通过转化效应增加熟石膏粉中半水石膏的含量,使其相变过程趋于稳定,可改善熟石膏的物理力学性能,能够满足用于石膏制品生产的质量要求具有重要意义。熟石膏陈化过程的长短,陈化效果的好坏,与所选的陈化方法、堆积形式,环境湿度等都有直接关系,在脱硫石膏的煅烧工艺中要特别注意这一效应,

⒉ 脱硫石膏也可制做高强石膏,它是将脱硫石膏制成浓度适宜的石膏浆体,加入一定量的转晶剂,在搅拌加压的条件下,石膏浆体的处理温度,时间及压力控制在一定范围内生成柱状石膏晶体,然后经脱水,干燥制得高强熟石膏,在生产中转晶剂的种类及加入量,浆体的热处理温度及时间和压力,料浆浓度等都是决定产品质量的重要因素,

⒊ 脱硫熟石膏和粉煤灰或脱硫熟石膏和矿渣,脱硫熟石膏和粉煤灰加矿渣为主要原料,并掺入激发剂制成的新型胶结料,这种胶结料在前苏联的资料中有大量介绍,这可使脱硫石膏拓宽使用范围,得到更广泛的利用,并能使熟石膏的耐水性与强度方面都有明显改善,近两年来笔者利用太原一电厂生产的建筑用脱硫石膏和一级粉煤灰,太原德龙公司生产的矿渣磨细粉与本研究所研发的增强激发剂G、试验结果是在大量利用脱硫石膏与粉煤灰或渗加矿渣磨细粉时,可在保持石膏制品基本性能的基础上,大幅度提高粉煤灰和矿渣磨细粉在激发剂作用下生成的水硬性水化产物、改善了胶结料的耐水性与强度。石膏仍是胶结料中发挥强度的主体,粉煤灰及矿渣磨细粉的水化反应是在石膏硬化体中进行。这样提高后期强度,密实度增大,吸水率下降,抗冻性改善使胶结材料硬化体中即有气硬性水化产物又有水硬性水化产物,该硬化体干缩小,体积稳定性好,确是一条即节能又同时利用两种工业废渣生产建筑材料的工艺途径。

⒋ 利用脱硫石膏配制的粉刷石膏,强度高,和易性好,成本低,特别是利用脱硫石膏和粉煤灰混合型粉刷石膏,后期强度均好于单一石膏的产品,其耐水性明显提高,笔者利用太原一电厂生产的脱硫石膏和一级粉煤灰,添加了金龙凤石膏专用缓凝剂,保水剂、胶粘剂,表面活性剂所生产的粉刷石膏,其产品质量均优于JC/T517-2003粉刷石膏行业标准,现已在石家庄、保定、洛阳、天津,北京,唐山,太原等地推广使用;用脱硫石膏配制粉刷石膏时要注意:

①由于脱硫石膏颗粒细小,加水量大,易产生离析泌水现象。

②由于脱硫石膏中的水分在料浆中迁移容易,上墙后水分易被墙体吸收,影响粉刷石膏层正常水化。 ③所有工业副产石膏的粘结强度均差于天然石膏,故与基层的粘结效果较差。

④因脱硫石膏细度大,在生产配制粉刷石膏时粉尘飞扬比天然石膏大,运输搅拌设备也相应要有所改善。 为此我们在配制粉刷石膏时要采用石膏专用减水缓凝剂降低拌合物用水量,同时掺入有利于保水性能的无机和有机材料,提高粉刷石膏料浆保水性能,另需增加有利于改善粘结性的胶凝材料来提高其粘结强度。粉刷石膏在生产过程中,要特别注意所有材料必需搅拌均匀,不要忽视搅 拌设备死角物料的排放,直接应响到粉刷石膏产品质量。

⒌ 用脱硫石膏生产石膏砌块和石膏条板、设备和生产工艺与天然石膏相同,因脱硫熟石膏颗粒细、标准稠度需水量大,堆集密度重,凝结时间快,强度高,笔者建议在生产石膏砌块时、要在确保脱硫石膏流动度的情况下,尽量减少用水量(也可添加减水剂来解决),这样可更好地提高石膏砌块的自身强度,同时也可添加少量发泡剂或填加其它轻质无机材料来减轻石膏砌块重量,另还可消少石膏砌块因其它原因造成的内部应力。在脱硫熟石膏中加入适量的粉煤灰,矿渣磨细粉,石灰等,可使在保证石膏胶结材料早强快硬的基础上,促使粉煤灰、矿渣水化。产生水硬性水化硬化体、耐水性能得到明显改善,提高其软化系数。另还可考虑添加适量其它无机材料,改善脱硫石膏的颗粒级配,使石膏砌块成形晶体结构有所改善,增加收缩稳定性。 关于空心与实心砌块的问题,我们认为宜实心与空心并存,优先发展实心砌块,其理由是:能提高隔音性、吊挂及钉钉子方便(尤其是卫生间,厨房的防潮砌块)便于砌块的机械成型、与国外主要发展实心砌块相衔接。 关于砌块与条板,笔者认为宜优先发展砌块,其理由是:砌块对建筑物层高变化适应

性较好;四周有榫槽砌筑墙体后整体性好,无拼接通缝,而条板通缝要认真处理;砌块便于搬运及安装,破损率低,可以发展实心砌块,而实心条板则单块重量过大;砌块无需增强玻纤布,可方便地对石膏材料实施改性,并省掉玻纤增强材料费用。

⒍ 脱硫石膏用于水泥缓凝剂,这种产品附加值不高,利润也不可观,但却不失为大规模处理脱硫石膏的主要途径之一。在水泥生产中,为了调节和控制水泥的凝结时间,一般需掺入石膏作为缓凝剂。石膏还可促进水泥中硅酸三钙和硅酸二钙矿物的水化,从而提高水泥的早期强度以及平衡各龄期强度。根据在日本应用情况来看,现已证明了脱硫石膏用于水泥辅料,在纯度、粒度、微量成分等性能上完全没有问题,在水泥行业中代替天然石膏完全具有可行牲,脱硫石膏能够正常调节水泥的凝结时间,水泥性能正常发展,水泥强度、凝结时间等指标均达到国家有关标准。

⒎ 脱硫石膏用于钢结构防火涂料,美国9?11事件后,钢结构防火成为人们重视和研究的问题,钢结构的缺点是耐火性能差,在火灾中强度迅速下降(耐火极限为0.25h左右)、因此对钢结构必须采取有效的防火措施,利用脱硫石膏制做的钢结构厚层型防火涂料,一般由保温隔热材料和石膏做为填料与多种外加剂配制而成,其绝热性能.环保性能.粘结性,抗裂性均很好,脱硫石膏可使涂料的阻燃性能更佳,施工性能更好,这是由脱硫石膏的特殊物理和化学性能决定的。

⒏ 脱硫石膏在内墙腻子中的应用,内墙腻子使用粒度小于15nm,比表面积大于1000㎡/㎏的脱硫石膏,加入保水剂,胶粘剂等添加剂.配制而成,配制石膏腻子要注意几点事项,即:

① 适当的凝结时间。

②优良的保水性。

③细度

④有较高的粘结强度和硬度。

⑤使用方便。

9.脱硫石膏在纸面石膏板中的应用:纸面石膏板是国内外主要建材产品,也是最好的石膏建材产品,脱硫石膏有纯度高,粒度细,氯离子含量低等优点,在纸面石膏板的应用中

⑴增大料浆动性,使纸面石膏板整体性能和强度增加,避免边缘空心的产生,对产品质量很有利。 ⑵降低纸面石膏板的重量,下降成本。

⑶改善石膏板的质量,在天然石膏中添加一定比例的脱硫石膏,会提高纸面板的强度和硬度。

日本、德国已有多年利用脱硫石膏生产纸面石膏板的大型生产线。由于利用价廉的脱硫石膏使其生产成本较以天然石膏为原料明显降低。脱硫建筑石膏强度高是其优点,但与面纸的粘结较差,对现有工艺参数的适应性不如天然建筑石膏,目前采取各50%掺量使用方式生产,探讨脱硫建筑石膏与天然建筑石膏纸面石膏板生产的差异、原因及解决途径是新课题,解决这一课题即可全部采用脱硫石膏为原料生产纸面石膏板。

10.在矿山充填材料的应用;胶结充填采矿法是一种经营费用较高的采矿工艺,其充填成本占采矿成本的1/3左右,而充填成本中充填胶凝材料水泥占80%以上,昂贵的胶结充填成本,严重地制约了胶结充填采矿法的应用和发展。研制新的胶凝材料,在不降低充填体强度的情况下,替代部分或全部水泥,是充填技术的主攻方向。能促进矿山胶结充填采矿工艺的发展,节约矿山充填成本,由于在烟气脱硫时加入一定量的阻垢剂,使脱硫石膏中不仅含有聚合物,而且含有一定量的表面活性剂,聚合物不但可以填充界面空隙,使界面过渡区密实,还可增强石膏与骨料之间的粘结,表面活性剂有使空气在水中乳化的能力,提高胶结充填体的均质性,从而提高充填体的质量满足充填材料性能。

11.在农业上的应用

①用于肥料,钙是作物需要量仅次于硫的第5种营养元素,它可以增强作物对病虫害的抵抗能力,使作物茎叶粗壮、籽粒饱满。如花生需钙量仅次于钾,增施钙肥可以显著提高花生的产量与品质。利用脱硫石膏中的钙离子,可以降低土壤碱性,消除碳酸盐对作物的毒害,同时钙离子可替代土壤胶体上的钠离子,补充活性钙,增强土壤的抗碱能力

②改良土壤。脱硫石膏的加入可以使代换性钠含量降低,那是由于石膏中的Ca2+和Mg2+置换了土壤代换

性钠,同时土壤强碱状况也随之改变,从而为作物的正常生长提供比较好的土壤环境。经印度科学家试验

研究,在碱土中加入0.5%~1.0%的脱硫石膏,不仅使碱土中的小麦正常生长,而且增产增收;在不毛之地重盐

碱土壤播种玉米,加入0.5%---1.0%的脱硫石膏后玉米长势喜人。

三、前景和建议

根据发达国家脱硫石膏的应用经验,随着新材料的发展和人们对石膏环保性能的认识,近年来石膏建材发

展得很快,如纸面石膏板,粉刷石膏,石膏砌块都有增长迅速之势。另地面自流平石膏,石膏刮墙腻子,

石膏防水板,纤维增强石膏板陶模铸造石膏都将有很快的发展之势。如有相关政策支持,脱硫石膏的产生

将促进我国石膏产业的迅速发展,因为脱硫石膏是一种工业付产的石膏资源,而它又可代替天然石膏使用,

价格较低,可以效降低石膏产品的成本,提高它们在市场中与同类产品的竟争力和市场占有率,又因脱硫

石膏的生产将改变天然石膏资源分布不均的格局,在很大程度上调整和均衡了石膏资源的分布,使石膏产

品在大范围内得到整体平衡的发展。另脱硫石膏能和粉煤灰这两大固体废弃物一并综合利用,逐步达到工

业生产应用,将产生电厂效益,环境效益,社会效益的统一,是非常符合我国可持续发展的战略。

目前,脱硫石膏还未被广泛应用,一方面是由我国天然石膏资源丰富,在一定程度上对脱硫石膏综合利用

形成了障碍,另一方面,国内脱硫石膏综合利用技术还未成熟,也阻碍了脱硫石膏综合使用的推广,所以

我们要分析脱硫石膏开发应用地区的石膏产品市场,研究开发适销对路的产品,是我们首先需要考虑并解

决的问题,再一些引进国外脱硫石膏应用技术和经验的同时,消化、吸收、改进,开发适合我国国情的本

土化有自主知识产权的新产品,开发具有我国特色的脱硫石膏应用技术系列,开拓石膏应用新领域,需要

通过大量有说服力的技术文件来增强市场观念和意识,从政策制度法律法规角度保护天然石膏资源,同时

也支持和保障了脱硫石膏资源化利用。各电厂都要选择"多、快、好、省"的项目,即,石膏产品用量多、

项目建设速度快,产品性能质量和应用市场好,项目投资省的可行性方案。

烟气脱硫石膏综合利在国内才起步,在实踏应用中会出现这样或那样的新问题,在生产和应用技术上不能

完全照搬天然石膏的处理方法,而是需要针对脱硫石膏本身特性投入一定的精力研究开发出新的,适合实

际生产和应用技术的新方法,新工艺和新设备,从而发展和确定脱硫石膏综合利用的,系统的,现实的解

决方案。

粉煤灰综合利用亟待加速

2011-7-9 6:12:49 中国经济导报

喻 良

我国燃煤电厂基本上是燃用烟煤,粉煤灰中氧化铝含量一般较高,烧失量也高。另有少数电厂用褐煤发电或为了脱硫而喷烧石灰石、白云石产生的粉煤灰,氧化钙含量高,都在30%以上。随着我国电力工业的发展,总装机容量不断增大,粉煤灰的排放量也日益增加,迄今为止,年排灰量已超过1亿吨。人们基于对环境的关注,提出了如何最大限度地利用粉煤灰的重大课题。

电厂粉煤灰产生量约占电厂废渣量的80%~95%,粉煤灰的日积月累已明显成为公害。粉煤灰弃之为废,用之为宝,是一种潜在的第三资源,而资源是企业生存的根本。若电厂自己开发出2~3种利废产品,既可节省土地,抑制污染,改善电厂运行条件,实现电厂排灰不见灰;又可降低能耗,使企业有新的经济增长点。

粉煤灰的综合利用,不是重复建设老工艺,而应利用先进技术、合理工艺、可靠设备,降低生产成本,保证产品质量,并符合相应的国家标准。粉煤灰中还含有碳、铁、铝以及空心微珠等有用组分,先回收与提取有用组分,再以高掺量为前提

生产建材产品,是消除粉煤灰危害、使之资源化的有利途径。粉煤灰项目本身是废物利用,是治理环境的好工程,因此项目建设中和建成后都不应产生二次污染。为适应我国粉煤灰排放量不断增长的情况,综合利用的科研成果应尽快转化为生产力。

粉煤灰的基本性质

(一)粉煤灰的形态特征

粉煤灰是一种高度分散的微细颗粒集合体,主要由氧化硅玻璃球组成,粒径1~50微米。根据颗粒形状可分为球形颗粒与不规则颗粒,球形颗粒又可分为低铁质玻璃微珠与高铁质玻璃微珠;若据其在水中沉降性能的差异,球形颗粒又可分为飘珠、轻珠和沉珠;不规则颗粒包括多孔状玻璃体、多孔碳粒以及其他碎屑和复合颗粒。以上各颗粒非常细小,只有借助电子显微镜扫描才能详细观察其形态特征。

(二)粉煤灰的化学成分

粉煤灰化学成分以二氧化硅和氧化铝为主(氧化硅含量在48%左右,氧化铝含量在27%左右),其他成分为三氧化二铁、氧化钙、氧化镁、氧化钾、氧化钠、三氧化硫及未燃尽的有机质(烧失量)。不同来源的煤和不同燃烧条件下产生的粉煤灰,其化学成分差别很大。

(三)粉煤灰的活性

活性指粉煤灰能够与石灰生成具有胶凝性能的水化物。粉煤灰本身没有或略有水硬胶凝性能,但在水分存在,特别是在水热处理(蒸压养护)条件下,能与氢氧化钙等碱性物质发生反应,生成水硬胶凝性能化合物。

我国粉煤灰的主要应用途径

目前我国粉煤灰的综合利用技术有近200项,其中得到实施应用的近70项,主要有以下几类:

(一)建材制品方面。此类用灰量约占粉煤灰利用总量的35%左右,主要制品有:粉煤灰水泥(掺量30%以上)、代钻土做水泥原料、普通水泥(掺量30%以下)、硅酸盐承重砌块和小型空心砌块、加气混凝土砌块、烧结陶粒、烧结砖、蒸压砖、蒸养砖、高强度双免浸泡砖、双免砖、钙硅板等。

(二)建设工程方面。此类用灰量约占总用灰量的10%,主要有:粉煤灰用于大体积混凝土、泵送混凝土、高低标号混凝土、灌浆材料等。

(三)用于道路工程。这部分用灰量占总用灰量的20%,主要有:粉煤灰及石灰石砂稳定路面基层、粉煤灰沥青混凝土、粉煤灰用于护坡护堤工程和刚粉煤灰修筑水库大坝等。

(四)农业应用。这部分用灰量占总用灰量的15%,主要用于:改良土壤、制作磁化肥、微生物复合肥、农药等。

(五)作为填筑材料。填筑用灰量占总用灰量的15%,主要有:粉煤灰综合回填、矿井回填、小坝和码头等的填筑等。

(六)从粉煤灰中提取矿物和高值利用。这部分用灰量约占总利用量的5%,如:从粉煤灰中提取微珠、碳、铁、铝、洗煤重介质,冶炼三元合金,制造高强轻质耐火砖,作为塑料、橡胶等的填充料,制作保温材料和涂料等。

(七)国家政策要求重点推广的粉煤灰应用技术有:粉煤灰粘土烧结砖、粉煤灰作筑路材料、粉煤灰在工程中应用、粉煤灰混凝土和砂浆材料、粉煤灰生产水泥、选取飘珠和飘珠制品、粉煤灰加气混凝土、粉煤灰改良土攘、纯灰植树等。这些技术比较成熟,用灰量大,不仅便于推广使用,而且可以在近期内带来明显的经济效益和环境效益。

粉煤灰综合利用目前存在的间题

我国地域辽阔,各地煤质、各电厂锅炉燃烧情况不尽相同,各地政府及群众的认识和重视程度也有差异,所以我国粉煤灰综合利用还存在一些问题,如:以煤为主的电力工业迅速发展而粉煤灰综合利用相对落后,供需双方利益分配及政策调控力度不够,技术研究开发力量较薄弱分散,宣传工作和群众认识程度不够等问题。其中在技术上需要进一步完善的有:粉煤灰空心烧结砖、粉煤灰混凝土空心小砌块、粉煤灰作特殊用途回填、粉煤灰高强混凝土的制作等。

今后的发展重点

在粉煤灰排放量逐年增加的情况下,今后务必要继续抓好其扩大利用,不断推动技术进步,提高利用率,并在下列方面加大开发力度:

(1)大量用灰项目的研究开发与推广。这可以迅速有效地解决粉煤灰所带来的环境问题,是目前减少粉煤灰污染大、占地广的最有效途径。要进一步扩大粉煤灰在公路建设中的利用,继续完善粉煤灰建材制品如免烧砖的成分配比和制作工艺等。

(2)粉煤灰在混凝土中的优效应用技术。继续开展粉煤灰应用于混凝土工程的机理研究;引进并熟悉国际上正在发展的“高标号水泥+大产量粉煤灰+高效减水剂”的方法;同时,积极开展高钙粉煤灰中氟-氧化钙的控制研究,发展高钙粉煤灰作为混凝土掺和料的应用技术。

(3)粉煤灰硅铝铁合金冶炼技术。这种方法是在高温条件下用碳将粉煤灰中的二氧化硅、氧化铝、氧化铁等氧化物的氧脱去,并除去杂质制成硅、铝、铁三元合金或硅、铝、铁、钡四元合金,作为热法炼镁的还原剂或炼钢的脱氧剂。此种技术的粉煤灰利用率高,成本低,市场大,可显著提高金属镁的纯度和钢的质量。

(4)粉煤灰在塑料、橡胶等方面的应用。粉煤灰在此主要作为添加剂来使用,可以不断扩大粉煤灰的高值利用领域。

(5)粉煤灰在废水治理中的应用。利用粉煤灰比表面积大、孔隙多、吸附性能好的特点,可以处理各种工业污染。研究表明,利用粉煤灰吸附法处理造纸废水,可以有效地降低废水中化学需氧量含量,挥发酚的消除率达99.5%,基本达到国家排放标准。另外,粉煤灰对印染废水、焦比废水和电镀废水的处理也取得了很好的效果。

(6)粉煤灰高新技术的研究。

如:粉煤灰复合高温陶瓷涂层技术,粉煤灰微珠复合材料和细末分离技术等。

(7)粉煤灰利用的专用设备开发和管理体系研究。着重开展自动化程度高的专用设备,提高粉煤灰利用的技术装备水平。开展粉煤灰综合利用工程技术经济性和系统性理论研究,制订合理的粉煤灰综合利用产品标准、技术规程、质量管理体系和评价体系。

节约能源是我国当前面临的重要任务之一,虽然太阳能、核聚变能、地热能等可为人类提供能量,但目前这些新能源还不能大规模开发利用,因此,节约化石燃料对我国而言至关重要。

随着我国电力事业的不断发展,粉煤灰资源极其丰富,粉煤灰综合利用是我国经济发展过程中一个迫切需要解决的大课题,是国家历来都重视的问题。国务院发布的《关于当前产业政策要点的决定》及能源部、国家建材局的有关文件都多次指出,必须综合利用粉煤灰发展新型墙体材料,并制定了相关政策。

保护环境是我国的基本国策,是利在当代、功在千秋的宏伟工程,面对土地资源日趋减少、能源消耗极大的现实,综合利用粉煤灰是一举多得的有效措施。

(作者单位:福州大学环境与资源学院)

关于燃煤电厂粉煤灰综合利用的探讨

19xx年以来丹东市化纤热电厂、鸭纸热电厂等燃煤电厂相继建成投产。二十多年来粉煤灰利用不足,

储存较多。粉煤灰的储存大量占用了土地和山峦,管护不当还会严重污染环境,影响人们日常生产生活。

粉煤灰露天堆放,无论是风天扬尘、还是雨天冲刷,危害极大。如吉丹化纤热电厂的粉煤灰储存库几次接

近饱和,迫切需要外运粉煤灰或加高堤坝。随着堤坝的加高和库容的饱和,垮坝的危险也越来越大。一旦

垮坝,后果将难以想象。如何大量利用粉煤灰,趋利避害,变废物为资源,用好用足国家鼓励企业开展综

合利用的优惠政策,保护环境就成为我们急待探讨解决的重点问题。

一、丹东市粉煤灰排放利用情况

1、年排放量及储存量。在丹东市,燃煤发电企业主要有华能丹东电厂,吉丹化纤热电厂,海德鸭绿

江和凤城热电公司等。其中海德鸭绿江热电有限公司装机36MW,吉丹化纤有限责任公司热电厂装机

24MW,华能丹东电厂装机700MW,合计年排放粉煤灰约70万吨。吉丹化纤热电厂、海德热电厂粉煤

灰是库坝存放,凤城热电厂由于炉型不同,产生的粗渣与细灰均被砖厂和砌块生产企业利用,丹纸热电厂

粉煤灰是干式排放,有一定的利用量,华能电厂是海滩围堰存放。据20xx年调查统计,全市粉煤灰储存量已达620多万立方米。

伴随丹东市经济总量的不断扩大和电力热力需求的增加,煤电企业仍将迅速发展。“十一五”期间丹东市规划兴建的有华能丹东电厂二期工程2 X 66万千瓦火电机组,丹东金山热电厂一期2 X 30万千瓦火电机组,年增加粉煤灰排放约210万吨以上。这么大量的排灰量,加上原储存,其利用和管护不力,势将成为祸患。

2、粉煤灰利用情况。丹东市粉煤灰利用工作,在国家相关优惠政策的支持鼓励下,近几年来有了长足的发展,粉煤灰利用从无到有、逐年增加,20xx年利用量达20多万吨。

丹东市的粉煤灰主要是用于回填和作为掺合料加工生产建材产品,如掺兑到水泥、砌块、地砖、墙板和烧结砖等建材产品中。用粉煤灰生产的复合掺合料还可以用作筑路、筑坝材料,替代一部分水泥或沙石,这方面技术成熟,外地早已广泛使用。

3、利用粉煤灰生产建材产品的情况。19xx年,丹东地区共有这类资源综合利用企业47户,到20xx年已经发展到80多户。其中,利用粉煤灰和炉渣生产烧结普通砖的企业56户、轻集料混凝土小型空心砌块、彩色地砖企业19户、水泥企业6户,墙板企业5户。几年来,累计综合利用粉煤灰和炉渣等240多万吨,创产值6.9亿元,利润4450万元。

但是,真正大量利用粉煤灰的企业并不多。吉丹化纤公司年用于回填10多万吨,具有一定规模利用粉煤灰的企业主要有华丹粉煤灰有限公司,生产复合掺合料销往外地和出口近20万吨,以及辽宁鸿利新型建材厂等企业。

华丹粉煤灰有限公司在借鉴国内外成熟经验的基础上,研制、开发出HD复合矿物掺合料产品。该产品以华能丹东电厂的电除尘粉煤灰干灰为主要原料,再与磨细的矿渣或煤矸石等按一定比例混合,生成复合建筑材料。该产品应用于预拌混凝土等建筑材料生产中,可以节约水泥,具有固体减水,改善新拌混凝土性能,提高混凝土后期强度及抗化学侵蚀能力,抑制碱骨料反应,降低水化热等效应,其填充层次和深度均提高,综合效果好,可增加混凝土密实度,提高早强,与水泥合理搭配,可以实现优势互补。

新投产的辽宁鸿利新型建材厂,年产免烧标准砖4000万块,砌块10万立方米,墙板20万平方米。全部项目建成后,年利用粉煤灰可达12万吨以上。

4、存在的问题。一是粉煤灰的利用量远远小于产生量,库存不断增加。规划中的燃煤电厂若如期建成,粉煤灰产生量将在现有基础上增加三倍。二是粉煤灰综合利用渠道狭窄,仅局限于生产建材产品和回填,利用量少。三是利用粉煤灰生产建材产品企业规模普遍较小,设备、技术落后,产品质量没有保证,粉煤灰利用量低。四是政府有关部门领导对粉煤灰大量排放将带来的严重危害认识不足,缺乏综合利用和支持、鼓励意识。

二、国家推广的粉煤灰利用技术措施

1、粉煤灰用于煤矿井下巷道锚喷支护的研究。该技术根据粉煤灰的特性,对粉煤灰用于煤矿井下巷道锚喷支护进行研究,将其用作井下巷道锚喷支护混凝土配料代替部分胶凝材料和细集料。可以改善巷道喷射料的力学性能和流变性能。该技术大量利用工业废渣粉煤灰;减少大气污染;减少冲灰水对水环境的污染和周围土壤的污染。可广泛适用于其他地下工程。

2、粉煤灰代替天然粘土作硅、铝质校正原料的技术。该技术是利用湿粉煤灰代替天然粘土作硅、铝质校正原料,通过试验、研究和合理的配方,提高原料磨产量,降低煤耗,使用效果好,大大改善了电厂的环境污染,避免采矿对生态环境的破坏,同时也节约了天然资源。该技术适用于水泥行业新型干法窑的原料辅料配料。

3、粉煤灰分选系统技术。该技术采用闭式循环分选形式。原灰由40t/h可调式锁气器定量给料进入气灰混合器与系统负压风混合,在离心风机作用下,进入分级机进行粗、细灰分选。粗灰经分选机下部的

锁气器进入粗灰库,细灰通过顶部的输灰管进入旋风离心器进行气固分离,分离出的细灰经锁气器进入细灰库,气体及微量余风回到系统进行循环。此系统运行后可减少电厂向灰场的排灰量约3万吨,节约用地。该技术适用于粉煤灰(粉状物料)的分级选灰,适应不同客户的需求。

4、高掺量粉煤灰烧结空心砖(多孔砖)技术。该技术采用轮碾机,使粉煤灰颗粒嵌入胶结料中,增大混合料的塑性,使物料更好地混合均化,碾练增塑,破碎细化,满足成型要求。成型采用高挤出压力的砖机和二次码烧工艺设备。采用该技术,可减少粉煤灰、煤矸石及烧砖用煤燃烧后排放的二氧化硫等有害气体对周围环境的污染。该技术适用于废弃物综合利用领域、电力行业及相关行业的第三产业;适宜于火力发电的电厂或选煤厂的周边地区。

5、粉煤灰页岩烧结空心砖技术。该技术根据粉煤灰化学矿物组成均与粘土页岩矿基本相似,利用粉煤灰中残留的热值,将之用于烧结砖制品,可达到烧砖不用或少用煤的目的。由于粉煤灰可塑性差,加入一定比例高塑性材料混合,可解决烧结制品的成型问题。采用该项技术后,节约粉煤灰年排放占地5—10亩,避免因粉煤灰的堆放造成的污染,同时也减少了加工和燃烧对环境和大气产生的污染。该项技术可适用于有工业锅炉排放粉煤灰,有页岩粘土资源的地区。

6、粉煤灰分选技术。该技术采用负压闭路循环系统,在重力分离和离心惯性分离技术基础上采用新型高效粉体分选技术。粉体沿切线方向进入分选机内受重力、负压气动悬浮力和离心力的作用。叶轮转速调定后,离心力大于气动阻力时,粗细粉体即被分离。分选效率≥80%;收集效率≥95%。通过此工艺处理燃煤电厂的灰渣在保证电厂正常运行条件下,可延长电厂设计的堆灰(渣)寿命,且无任何环境污染。该技术适用于燃煤电厂电除尘下原状粉煤灰的收集及分选。

三、湿排粉煤灰化学预处理专利技术介绍

采用湿排粉煤灰化学预处理专利技术可在筑路、建材和建工领域中开发以下七个系列粉煤灰产品:

1、筑路用粉煤灰石灰类混合料。此产品应用于制备公路的路基,是目前我国湿排粉煤灰的最大用户。由于湿排粉煤灰的粒度级配随机变化极大,在实际应用时经常由于其中II级灰比例不足使火山灰活性偏低,造成公路施工质量事故。采用湿排粉煤灰化学活化预处理专利技术,不仅可顺利地克服这一质量问题,而且由于采用电石渣和化学石膏两种工业废渣代替石灰粉,可以降低生产成本。

2、烧结粉煤灰多孔砖和空心砖。由于粉煤灰渣性属于脊性原料,为满足烧结多孔砖和空心砖成型工艺的要求,配料中必须加入50%以上的粘土质原料。采用湿排粉煤灰化学预处理技术后,由于物料的和易性、粘结性和可塑性明显提高,因而有可能使湿排粉煤灰的掺量超过50%,如果湿排物煤灰中II级灰比例较高,湿排粉灰的掺量有可能提高到70—80%。

3、免烧结粉煤灰多孔砖。我国传统的蒸压粉煤灰砖必须采用0.1Mpa、180一190℃的蒸压条件,生产线投资大,生产能耗高。近年来开发的免烧结粉煤灰砖仅需采用常压下90-100℃的蒸养条件,生产线投资小,生产能耗低,但水泥掺量15—20%,使生产成本降不下来,推广困难。采用湿排粉煤灰化学预处理专利技术后,由于提前生成一部分水硬性的C—S—H凝胶,水泥掺量可降到10%以内,从而降低生产成本。又由于物料的粘结性和可塑性明显提高,采用选定的砌块成型机可以制成空心率35--40%、粉煤灰掺量70%以上免烧结粉煤灰多孔砖。减少原材料消耗从而降低生产成本,并提高墙体的隔热保温性能,故免烧结粉煤灰多孔砖是实心粘土砖的理想替代产品。

4、粉煤灰空心建筑砌块及铺地砖。传统的承重空心建筑砌块及铺地砖是以水泥和砂石为原料采用砌块成型机制备的。近年来国内开发成功的粉煤灰空心建筑砌块和铺地砖的生产工艺中湿排粉煤灰掺量一般不得超过30%,否则必须增加水泥掺量从而提高生产成本。采用湿排粉煤灰化学预处理专利技术后,由于提高了物料的粘结性和可塑性,并且预先生成一部分C—S—H凝胶,因而可以在不增加水泥掺量的前题下使湿排粉煤灰的掺量提高到30%以上。如果湿排粉煤灰中II级灰的比例较高,湿排粉煤灰的掺量可能提高到50—60%。并且,本专利技术也将适用于非承重的陶粒粉煤灰空心砌块的开发。

5、烧结粉煤灰陶粒。陶粒是一种容重为500—90kg/m3的小球状人造产品,可以作为一种轻集料代替天然砂石集料制备轻集料混凝土制品,从而明显地降低混凝土制品的自重和提高隔热保温性能。目前我国陶粒制品生产量最大的是粘土烧结陶粒,由于需要采用珍贵的粘土资源为原料,生产发展受到限制。并且,粘土烧结陶粒的筒压强度一般仅为2—3Mpa,故仅限于制备非承重的轻墙和非承重陶粒空心砌块。烧结粉煤灰陶粒的筒压强度达到4—6Mpa,可以应用于制备C20一C30承、重轻集料混凝土制品。由于粉煤灰性属于脊性原料,为满足成型工艺要求,必须掺入粘结剂组分,采用湿排粉煤灰化学预处理专利技术可以明显地提高物料的粘结性和可塑性,因而有可能不加或少加粘结剂组分也能满足成型工艺的需求,从而降低生产成本。

6、高强度免烧结粉煤灰陶粒。目前国内外均已研制出免烧结粉煤灰陶粒,其方法是在粉煤灰中掺入水泥和粘结剂、成型、养护,得到陶粒制品,目前国内已研制出筒压强度大于10Mpa的高强度免烧结粉煤灰陶粒。采用湿排粉煤灰化学预处理专利技术,由于可以提高物料的粘结性和可塑性,因而可能不加或少加粘结剂组分就可以满足成型工艺的要求,并且由于提前生成一部分水硬性的C—S—H凝胶,更有利于制备高强度免烧结粉煤灰陶粒。这种筒压强度大于10Mpa的高强度免烧结粉煤灰陶粒,将可能由于开发C40一C60承重的轻集料混凝土制品,例如一些大型梁、板、柱等混凝土制品,由于大幅度地降低制品的自重,可以降低工程造价,并提高建筑的隔热保温功能,因而将具有十分良好的市场前景。

7、砌筑和抹灰砂浆。目前建筑工地一般采用II级干粉煤灰、石灰膏、水泥和砂子现配砌筑和抹灰砂浆。采用湿排粉煤灰化学预处理专利技术,可以采用较粗的湿排粉煤灰代替II级干粉尘煤灰和采用电石渣及化学石膏代替石灰膏,因而降低生产成本和减少现场粉尘污染。

四、几点建议

为鼓励和加强粉煤灰的综合利用及管理,19xx年1月,国家经贸委等六部门制定了《粉煤灰综合利用管理办法》(国经贸节[1994]14号),19xx年8 月,国务院又批转下发了国家经贸委、财政部、国家税务总局《关于进一步开展资源综合利用的意见》(国发[1996]36号),国家经贸委、财政部、国家税务总局随后制定了资源综合利用目录和资源综合利用认定管理办法,通过优惠政策鼓励综合利用。从转变经济增长方式、发展循环经济、坚持可持续发展的战略高度,推动资源综合利用、减少资源浪费、防治环境污染的工作。

为了积极推动粉煤灰综合利用,加快粉煤灰利用的速度、加大粉煤灰综合利用量,在此提出以下几点建议。

1、建议交通、水利部门能把粉煤灰在修路、筑坝中的利用作为重点,广泛研究推广应用;

2、建议建筑设计部门能在施工工地土方回填上更多的使用粉煤灰,并从设计源头上推广节能建筑,积极扶持和推广应用新型墙体材料;

3、其他各部门应同力协作,积极从不同的角度支持粉煤灰的综合利用。对暂时不能利用的粉煤灰库,可加大投入,通过复耕造地和植树等形式治理扬尘污染;

4、对新建、改扩建的燃煤电厂,必须有粉煤灰综合利用项目措施,并与整个工程同时进行、同时投入生产。

5、增加财政资金投入,积极宣传和推广应用粉煤灰综合利用新技术。

6、充分利用国家优惠政策,加大对技术含量高、产品质量可靠、粉煤灰利用量大企业的扶持力度,尽力做大做强。

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