火力发电厂固体废物的处理与资源化.pptx

粉煤灰的处理与资粉煤灰的处理与资源化源化一一.普通燃煤电厂粉煤灰的来源与特性普通燃煤电厂粉煤灰的来源与特性 将磨成将磨成100m以下的煤粉，用预热空气喷入炉膛，在以下的煤粉，用预热空气喷入炉膛，在13001500炉膛呈悬浮状态燃烧，绝大部分可燃物质在炉内烧尽；大量不燃物（主炉膛呈悬浮状态燃烧，绝大部分可燃物质在炉内烧尽；大量不燃物（主要是灰分）混杂在高温烟气中，因受到高温作用而部分熔融，同时由于要是灰分）混杂在高温烟气中，因受到高温作用而部分熔融，同时由于表面张力作用，形成大量表面张力作用，形成大量细小的球形颗粒细小的球形颗粒。在锅炉尾部引风机的抽气作。在锅炉尾部引风机的抽气作用下，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用下，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，呈一定程度的急冷，呈玻璃态玻璃态，从而具有，从而具有较高的活性较高的活性。在引风机将烟气排。在引风机将烟气排入大气之前，这些细小的球形颗粒，经过除尘器的作用，被分离、收入大气之前，这些细小的球形颗粒，经过除尘器的作用，被分离、收集，即成为粉煤灰。集，即成为粉煤灰。粉煤灰单体由粉煤灰单体由SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3、MgO和一些和一些微量元素、稀有元素等组成、杂糅（微量元素、稀有元素等组成、杂糅（rou）有表面光滑的球）有表面光滑的球形颗粒和不规则的多孔颗粒的硅铝质非晶体材料。形颗粒和不规则的多孔颗粒的硅铝质非晶体材料。粉煤灰属硅铝酸盐，其中粉煤灰属硅铝酸盐，其中SiO2、Al2O3和和Fe2O3的含量约占的含量约占总量的总量的80%，富集有多种碱金属、碱土金属元素，富集有多种碱金属、碱土金属元素，pH值较值较高；粉煤灰具有粒细、多孔、质轻、容重小、粘结性好、结高；粉煤灰具有粒细、多孔、质轻、容重小、粘结性好、结构松散、比表面积较大、吸附能力较强等特性。构松散、比表面积较大、吸附能力较强等特性。我国粉煤灰的主要综合利用途径我国粉煤灰的主要综合利用途径 建材原料：水泥或混凝土掺料、制砖、空心砌块、硅钙板、陶建材原料：水泥或混凝土掺料、制砖、空心砌块、硅钙板、陶 粒等；粒等；工程填筑：路面路基、低洼地或荒地填充、废矿井或塌陷区充填等；工程填筑：路面路基、低洼地或荒地填充、废矿井或塌陷区充填等；农业：复合肥、磁化肥、土壤改良剂等；农业：复合肥、磁化肥、土壤改良剂等；环境保护：废水处理、脱硫、吸声等；环境保护：废水处理、脱硫、吸声等；生产功能性新型材料：复合混凝剂、沸石分子筛、填料载体等；生产功能性新型材料：复合混凝剂、沸石分子筛、填料载体等；回收有用物质：空心微珠、工业原料、稀有金属等。回收有用物质：空心微珠、工业原料、稀有金属等。二、粉煤灰的资源化二、粉煤灰的资源化1.粉煤灰在建材、建筑工业中的应用粉煤灰在建材、建筑工业中的应用 理论依据：粉煤灰潜在的火山灰活性。理论依据：粉煤灰潜在的火山灰活性。火山灰活性：硅酸盐材料磨细后在一定温度下与火山灰活性：硅酸盐材料磨细后在一定温度下与Ca(OH)2等碱性物质反等碱性物质反应，其生成物不但能在空气中硬化，且能在水中继续硬化的特性。粉煤灰应，其生成物不但能在空气中硬化，且能在水中继续硬化的特性。粉煤灰含有大量的含有大量的SiO2和和Al2O3，粉煤灰的活性很高。粉煤灰的颗粒大小对活性影，粉煤灰的活性很高。粉煤灰的颗粒大小对活性影响很大，颗粒越小，其表面能就越大，化学反应就越强烈，活性就越高。响很大，颗粒越小，其表面能就越大，化学反应就越强烈，活性就越高。（1）粉煤灰水泥）粉煤灰水泥 粉煤灰硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥 由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为粉煤灰硅酸盐水泥（称粉煤灰水泥），粉煤灰掺量（重量）为粉煤灰硅酸盐水泥（称粉煤灰水泥），粉煤灰掺量（重量）为2040。粉煤灰硅酸盐水泥特性：对硫酸盐侵蚀和水侵蚀具有抵抗能力，对碱粉煤灰硅酸盐水泥特性：对硫酸盐侵蚀和水侵蚀具有抵抗能力，对碱集料反应能起一定抑制作用；水化热低；干缩性好；早期强度不高，后期集料反应能起一定抑制作用；水化热低；干缩性好；早期强度不高，后期强度不断增加；适用一般民用和工业建筑工程、大体积水工混凝土工程、强度不断增加；适用一般民用和工业建筑工程、大体积水工混凝土工程、地下和地下混凝土构筑等方面。地下和地下混凝土构筑等方面。大掺量粉煤灰水泥大掺量粉煤灰水泥 大掺量粉煤灰水泥是在碱性激发作用下激发粉煤灰、矿渣活性而得，大掺量粉煤灰水泥是在碱性激发作用下激发粉煤灰、矿渣活性而得，其粉煤灰掺量为其粉煤灰掺量为6070，矿渣掺量为，矿渣掺量为2030，熟料掺量为，熟料掺量为10。大掺量粉煤灰水泥可大量利用粉煤灰、降低成本、节约能源、减轻生大掺量粉煤灰水泥可大量利用粉煤灰、降低成本、节约能源、减轻生产水泥熟料对环境的破坏作用。产水泥熟料对环境的破坏作用。大掺量粉煤灰水泥对大体积混凝土工程特别有利，可有效地避免混凝大掺量粉煤灰水泥对大体积混凝土工程特别有利，可有效地避免混凝土因内外温差应力而开裂。大掺量粉煤灰水泥的水化产物中土因内外温差应力而开裂。大掺量粉煤灰水泥的水化产物中Ca(OH)2含量含量较低，使其耐软水、耐酸、耐硫酸盐能力较强。较低，使其耐软水、耐酸、耐硫酸盐能力较强。高活性粉煤灰水泥混合材料高活性粉煤灰水泥混合材料 解决粉煤灰作混合材生产的粉煤灰水泥早期强度低的弱点。解决粉煤灰作混合材生产的粉煤灰水泥早期强度低的弱点。（2）粉煤灰混凝土和砂浆）粉煤灰混凝土和砂浆 三种效应：形态效应、活性效应和微集体效应。三种效应：形态效应、活性效应和微集体效应。形态效应：粉煤灰粉料中其颗粒的外观形貌、内部结构、表形态效应：粉煤灰粉料中其颗粒的外观形貌、内部结构、表 面性质、颗粒级配等物理性状所产生的效应。面性质、颗粒级配等物理性状所产生的效应。活性效应：粉煤灰中活性成份所产生的化学效应活性效应：粉煤灰中活性成份所产生的化学效应。微集料效应：粉煤灰中的微细颗粒均匀分布在水泥浆内，填充微集料效应：粉煤灰中的微细颗粒均匀分布在水泥浆内，填充 孔隙和毛细孔，改善混凝土孔结构和增大密实度孔隙和毛细孔，改善混凝土孔结构和增大密实度 的特性。的特性。掺用大量粉煤灰可制备经济的高性能混凝土，常被用于泵送掺用大量粉煤灰可制备经济的高性能混凝土，常被用于泵送混凝土、大体积混凝土、抗渗混凝土、抗腐蚀混凝土等。混凝土、大体积混凝土、抗渗混凝土、抗腐蚀混凝土等。（3）粉煤灰砖）粉煤灰砖 粉煤灰和粘土、页岩、煤矸石等可分别制成不同类型的烧结砖，如蒸粉煤灰和粘土、页岩、煤矸石等可分别制成不同类型的烧结砖，如蒸养粉煤灰砖、泡沫砖、轻质粘土砖、承重型多孔砖、非承重型空心砖，养粉煤灰砖、泡沫砖、轻质粘土砖、承重型多孔砖、非承重型空心砖，以及碳化粉煤灰砖、彩色步道板、地板砖等新型墙体材料。以及碳化粉煤灰砖、彩色步道板、地板砖等新型墙体材料。大部分粉煤灰砖都具有轻质保温、隔热隔声、绿色环保等性能。大部分粉煤灰砖都具有轻质保温、隔热隔声、绿色环保等性能。粉煤灰粘土烧结砖的生产工艺流程粉煤灰粘土烧结砖的生产工艺流程（4）轻集料和空心砌块）轻集料和空心砌块轻集料和用轻集料配制的混凝土：质轻、保温性能轻集料和用轻集料配制的混凝土：质轻、保温性能较好，可用于建造大跨度桥梁和高层建筑。较好，可用于建造大跨度桥梁和高层建筑。适于烧制轻集料的粉煤灰含碳量低于适于烧制轻集料的粉煤灰含碳量低于13。粉煤灰轻集料混凝土轻型空心砌块：以粉煤灰生产粉煤灰轻集料混凝土轻型空心砌块：以粉煤灰生产的轻集料作为骨料，水泥为胶结材料，加入少量外加的轻集料作为骨料，水泥为胶结材料，加入少量外加剂，加水搅拌并经成型、自然养护而成。剂，加水搅拌并经成型、自然养护而成。砌块性能稳定，可取代全部砂石和部分水泥，具有砌块性能稳定，可取代全部砂石和部分水泥，具有质轻、高强、工艺简单、成本低和利废率高、使用效质轻、高强、工艺简单、成本低和利废率高、使用效果好等优点。果好等优点。粉煤灰空心砌块：以粉煤灰为骨料，粉煤灰空心砌块：以粉煤灰为骨料，以磨细生石灰、石膏作胶结材料，以磨细生石灰、石膏作胶结材料，经振动成型、蒸汽养护而成的。经振动成型、蒸汽养护而成的。标号可达标号可达200号，性能稳定，使用号，性能稳定，使用效果良好。与普通砖相比具有轻效果良好。与普通砖相比具有轻质、高强、节约能源和减少开支质、高强、节约能源和减少开支等经济技术优势，同时还具有隔等经济技术优势，同时还具有隔音、隔热等效果。音、隔热等效果。（5）烧结粉煤灰陶粒）烧结粉煤灰陶粒用粉煤灰为主要原料，掺加少量粘结助熔剂（粘土或页岩、膨润土等）用粉煤灰为主要原料，掺加少量粘结助熔剂（粘土或页岩、膨润土等）和无烟煤、瘦煤、焦炭下脚料等辅助原料，经配料、混合、成球、烧结机和无烟煤、瘦煤、焦炭下脚料等辅助原料，经配料、混合、成球、烧结机焙烧、成品处理而制得的一种人造轻骨料。焙烧、成品处理而制得的一种人造轻骨料。优先使用干排灰，使用湿排灰须先对其脱水处理。优先使用干排灰，使用湿排灰须先对其脱水处理。主要特点：密度轻、强度高，隔热保温性能好，耐火、抗冻、耐久性主要特点：密度轻、强度高，隔热保温性能好，耐火、抗冻、耐久性能优等。其物理力学和化学性能明显优于天然石材骨料。能优等。其物理力学和化学性能明显优于天然石材骨料。适用于配制各种用途的高强度轻质适用于配制各种用途的高强度轻质混凝土：全轻陶粒混凝土、无砂大混凝土：全轻陶粒混凝土、无砂大孔陶粒混凝土、钢筋陶粒混凝土、孔陶粒混凝土、钢筋陶粒混凝土、预应力钢筋陶粒混凝土。应用范围预应力钢筋陶粒混凝土。应用范围比较广泛，用于各类节能、抗震、比较广泛，用于各类节能、抗震、耐久性建筑（楼板、墙板、横梁、耐久性建筑（楼板、墙板、横梁、立柱等）和桥梁（人行和车道板、立柱等）和桥梁（人行和车道板、拱肋、拱波、填拱、立柱、盖梁等）拱肋、拱波、填拱、立柱、盖梁等）、道路和耐热混凝土等。、道路和耐热混凝土等。（6）保温、防水材料）保温、防水材料粉煤灰具有良好的热工特性，其导热系数与蓄热系数比达到粉煤灰具有良好的热工特性，其导热系数与蓄热系数比达到1:17，具，具有良好的隔热性。有良好的隔热性。利用其生产保温材料，可降低建筑材料的导热系数，提高材料的保利用其生产保温材料，可降低建筑材料的导热系数，提高材料的保温隔热性能。温隔热性能。以粉煤灰、废旧聚苯乙烯泡沫塑料颗粒为主要原料，普通硅酸盐水以粉煤灰、废旧聚苯乙烯泡沫塑料颗粒为主要原料，普通硅酸盐水泥、生石灰为胶凝材料，添加少量防水剂、憎水剂、激发剂，可制得屋泥、生石灰为胶凝材料，添加少量防水剂、憎水剂、激发剂，可制得屋面保温防水材料。面保温防水材料。（7）粉煤灰泡沫陶瓷）粉煤灰泡沫陶瓷主要原料：粉煤灰、亲和性很强的火山灰和无定型结晶碳粉（如石墨）。主要原料：粉煤灰、亲和性很强的火山灰和无定型结晶碳粉（如石墨）。合成过程：粉磨制料，压坯后再烧结。合成过程：粉磨制料，压坯后再烧结。粉煤灰泡沫陶瓷气孔连续，具有良好的抗散裂性和比电阻特性，是一种高粉煤灰泡沫陶瓷气孔连续，具有良好的抗散裂性和比电阻特性，是一种高强度、吸音隔热、耐热冲击好的泡沫材料。可用于生产轻质砖、轻质隔墙板强度、吸音隔热、耐热冲击好的泡沫材料。可用于生产轻质砖、轻质隔墙板等制品。等制品。（8）硅钙板）硅钙板简称简称SCSC板：以粉煤灰为硅质材料、石灰为钙质材料、加入硫酸盐激板：以粉煤灰为硅质材料、石灰为钙质材料、加入硫酸盐激发剂和增强纤维，或使用高强碱性材料，采用抄取法或流浆法生产。发剂和增强纤维，或使用高强碱性材料，采用抄取法或流浆法生产。具有质轻、高强、不燃、无污染、可任意加工，尤其是其干缩变形具有质轻、高强、不燃、无污染、可任意加工，尤其是其干缩变形小，可解决长期困扰石膏板、小，可解决长期困扰石膏板、GRCGRC板等非金属板材施工后出现的翘曲和对板等非金属板材施工后出现的翘曲和对接处存在板缝的问题。接处存在板缝的问题。广泛用于框架结构建筑的内墙体、吊顶、吸音、隔热、电绝缘设施广泛用于框架结构建筑的内墙体、吊顶、吸音、隔热、电绝缘设施及工业、民用和别墅式建筑屋顶及其它装饰方面。及工业、民用和别墅式建筑屋顶及其它装饰方面。（9）其它建材制品）其它建材制品 生生产产辉辉石石微微晶晶玻玻璃璃：与与普普通通矿矿渣渣微微晶晶玻玻璃璃相相比比，具具有有很很高高的的强强度度、硬硬度度，其耐蚀和耐磨性也有数倍提高。其耐蚀和耐磨性也有数倍提高。作作石石膏膏制制品品填填充充剂剂：能能取取代代部部分分石石膏膏，又又可可作作为为促促凝凝剂剂，提提高高石石膏膏制制品品的防水性，一般掺用量最大可达的防水性，一般掺用量最大可达30%。作作沥沥青青填填充充料料生生产产防防水水油油毡毡：外外观观质质量量和和物物理理性性能能，与与用用滑滑石石粉粉做做填填充充料的防水油毡相同，可使成本大大降低。料的防水油毡相同，可使成本大大降低。制备矿物棉、纤维化灰绒、陶砂滤料，提高玻璃纤维水泥制品的寿命。制备矿物棉、纤维化灰绒、陶砂滤料，提高玻璃纤维水泥制品的寿命。在砂浆中代替部分水泥、石灰或砂等。在砂浆中代替部分水泥、石灰或砂等。2.粉煤灰在工程填筑方面的应用粉煤灰在工程填筑方面的应用（1）用作路基材料）用作路基材料 将粉煤灰、石灰和碎石按一定比例混合搅拌，即可制作路基材料。将粉煤灰、石灰和碎石按一定比例混合搅拌，即可制作路基材料。粉煤灰的掺加量最高可达粉煤灰的掺加量最高可达70。路面隔热性能好，防水性和板体性好，利于处理软弱地基。路面隔热性能好，防水性和板体性好，利于处理软弱地基。技术成熟、施工简单、维护容易，节约维护费用技术成熟、施工简单、维护容易，节约维护费用3080。上海的沪嘉、莘松高速公路及河北省石安高速公路等使用粉煤灰上海的沪嘉、莘松高速公路及河北省石安高速公路等使用粉煤灰修筑路堤，还用于大桥、护坡、引道、飞机场跑道等工程，如三峡修筑路堤，还用于大桥、护坡、引道、飞机场跑道等工程，如三峡大坝、北京五环工程、厦门黄海大桥、黄浦江隧道等。大坝、北京五环工程、厦门黄海大桥、黄浦江隧道等。2.粉煤灰在工程填筑方面的应用粉煤灰在工程填筑方面的应用（2）用于工程回填）用于工程回填煤矿区因采煤后易塌陷，形成洼地，利用粉煤灰对煤矿区因采煤后易塌陷，形成洼地，利用粉煤灰对矿区的煤坑、洼地等进行回填，既降低了塌陷程度，矿区的煤坑、洼地等进行回填，既降低了塌陷程度，还能复垦造田，减少农户搬迁，改善矿区生态。还能复垦造田，减少农户搬迁，改善矿区生态。粘土砖瓦厂取土后的坑洼地、山谷等也可用粉煤灰粘土砖瓦厂取土后的坑洼地、山谷等也可用粉煤灰来填充造田。来填充造田。3 粉煤灰在农业上的应用粉煤灰在农业上的应用 两种途径：直接施用于农田，利用粉煤灰生产化肥。两种途径：直接施用于农田，利用粉煤灰生产化肥。（1）粉煤灰直接施用于农田）粉煤灰直接施用于农田 作用：直接提供营养元素、增加土壤空隙度、改善土壤团作用：直接提供营养元素、增加土壤空隙度、改善土壤团 粒结构、提高保水性能和增加农作物产量等。粒结构、提高保水性能和增加农作物产量等。（2）利用粉煤灰生产化肥）利用粉煤灰生产化肥 粉煤灰硅钙肥粉煤灰硅钙肥要求：可溶性硅含量达要求：可溶性硅含量达20%以上。以上。烧高钙煤的固态排渣炉排渣：可溶性烧高钙煤的固态排渣炉排渣：可溶性SiO2含量为含量为10%左右；左右；含含SiO240%60%低钙粉煤灰：可溶性低钙粉煤灰：可溶性SiO2含量为含量为1%2%。不能直接作为粉煤灰硅钙肥施用。不能直接作为粉煤灰硅钙肥施用。利用粉煤灰生产粉煤灰硅钙肥的技术要求：利用粉煤灰生产粉煤灰硅钙肥的技术要求：A.增钙；增钙；B.提高炉温、延长灰渣高温区的停留时间；提高炉温、延长灰渣高温区的停留时间；C.使高温状态下的粉煤灰骤冷。使高温状态下的粉煤灰骤冷。土壤施用粉煤灰硅钙肥的临界值为土壤有效硅低于土壤施用粉煤灰硅钙肥的临界值为土壤有效硅低于95mg/kg，稻草茎叶干重稻草茎叶干重SiO2低于低于10%。粉煤灰钙镁磷肥粉煤灰钙镁磷肥 粉煤灰含有一定的钙、镁，加适量的磷矿粉，利用白云石作助熔剂，调节粉煤灰含有一定的钙、镁，加适量的磷矿粉，利用白云石作助熔剂，调节整个体系的钙、镁含量，然后通过适当的生产工艺，便可获得符合质量要求整个体系的钙、镁含量，然后通过适当的生产工艺，便可获得符合质量要求的钙镁磷肥。的钙镁磷肥。粉煤灰复混肥料粉煤灰复混肥料 粉煤灰含有作物生长所必需的大部分营养元素，而氮、磷等少量元素在燃粉煤灰含有作物生长所必需的大部分营养元素，而氮、磷等少量元素在燃烧过程中因挥发而损失，向粉煤灰中补充部分氮、磷、钾便可制成一种营养烧过程中因挥发而损失，向粉煤灰中补充部分氮、磷、钾便可制成一种营养全面、均衡的复合肥料。全面、均衡的复合肥料。利用粉煤灰配制复混肥料，须先破坏粉煤灰中的玻璃体结构（常用化学激利用粉煤灰配制复混肥料，须先破坏粉煤灰中的玻璃体结构（常用化学激发剂），使粉煤灰得到活化，然后将活化后的粉煤灰再与氮肥、磷肥、钾肥发剂），使粉煤灰得到活化，然后将活化后的粉煤灰再与氮肥、磷肥、钾肥复合便可得到粉煤灰复混肥料。复合便可得到粉煤灰复混肥料。粉煤灰复混肥料生产工艺粉煤灰复混肥料生产工艺 粉煤灰磁化肥粉煤灰磁化肥 通过磁化效应和微量元素作用增强粉煤灰的肥效，降低用灰量，达到增产的通过磁化效应和微量元素作用增强粉煤灰的肥效，降低用灰量，达到增产的效果。效果。粉煤灰磁化肥对土壤的改良作用粉煤灰磁化肥对土壤的改良作用 A 物理效应：磁化粉煤灰施入土壤，磁性颗粒周围形成一个附加的局部磁场，物理效应：磁化粉煤灰施入土壤，磁性颗粒周围形成一个附加的局部磁场，使土壤颗粒发生使土壤颗粒发生“磁性活化磁性活化”而逐步聚化，使土壤水稳定性团聚体数量增加，而逐步聚化，使土壤水稳定性团聚体数量增加，改善土壤通气透水性，有利于营养成分的输送及植物根系的吸收，提高土壤耕改善土壤通气透水性，有利于营养成分的输送及植物根系的吸收，提高土壤耕作质量。作质量。B 化学效应：磁化粉煤灰中磁性矿物（化学效应：磁化粉煤灰中磁性矿物（Fe3O4和和-Fe2O3）的转化加快土壤中其）的转化加快土壤中其他成分的氧化还原过程，使土壤中的有效氮和有效钾增加。磁化粉煤灰为碱性，他成分的氧化还原过程，使土壤中的有效氮和有效钾增加。磁化粉煤灰为碱性，可降低土壤的水解性酸度和提高可降低土壤的水解性酸度和提高pH值，促进磷和微量元素有效性的增加。值，促进磷和微量元素有效性的增加。C 生物效应：磁场对植物、微生物和酶的生命活动产生促进或抑制作用，使生物效应：磁场对植物、微生物和酶的生命活动产生促进或抑制作用，使土壤和蛋白质中顺磁性过度金属离（原）子活化度增加，加速土壤中有效养分土壤和蛋白质中顺磁性过度金属离（原）子活化度增加，加速土壤中有效养分的形成。的形成。堆肥堆肥 可用于污泥的堆肥化。将粉煤灰与脱水污泥混合，不仅能够降低污泥的水分，可用于污泥的堆肥化。将粉煤灰与脱水污泥混合，不仅能够降低污泥的水分，而且便于污泥造粒成型，利于空气的流通。粉煤灰中含有的而且便于污泥造粒成型，利于空气的流通。粉煤灰中含有的Al、Si、Fe、Ca、K、Mg、S、B、Zn等微量元素，可以改善堆肥的内在成分，增加肥效。等微量元素，可以改善堆肥的内在成分，增加肥效。产品能直接当作肥料或土壤调剂使用，也可作为生产其他有机肥料的辅料。产品能直接当作肥料或土壤调剂使用，也可作为生产其他有机肥料的辅料。4.粉煤灰在环境保护中的应用粉煤灰在环境保护中的应用（1）在废水处理工程中的应用）在废水处理工程中的应用 粉煤灰粒细质轻、疏松多孔、表面能高，具有一定的活性基团和较强的吸附能力，粉煤灰粒细质轻、疏松多孔、表面能高，具有一定的活性基团和较强的吸附能力，在环保领域中已广为应用，主要用于废水治理、废气脱硫及噪声防治等。在环保领域中已广为应用，主要用于废水治理、废气脱硫及噪声防治等。去除废水中有害物质的机理：吸附、中和、絮凝、过滤等协同作用。去除废水中有害物质的机理：吸附、中和、絮凝、过滤等协同作用。利用粉煤灰处理废水通常先对其进行改性处理，提高其吸附性能，粉煤灰的改性主利用粉煤灰处理废水通常先对其进行改性处理，提高其吸附性能，粉煤灰的改性主要有酸改性及碱改性两种方法。要有酸改性及碱改性两种方法。影响粉煤灰处理废水效果的主要影响因素有以下几个方面：影响粉煤灰处理废水效果的主要影响因素有以下几个方面：粉煤灰的粒径和比表面积：粉煤灰粒径越细、比表面积越大，处理效果越好。粉煤灰的粒径和比表面积：粉煤灰粒径越细、比表面积越大，处理效果越好。粉煤灰的化学组分：粉煤灰中粉煤灰的化学组分：粉煤灰中SiO2及及A12O3等活性物质含量高，有利于化学吸附。等活性物质含量高，有利于化学吸附。粉煤灰中粉煤灰中CaO含量较低时，应投加石灰对粉煤灰进行改性。高温脱出粉煤灰中的结含量较低时，应投加石灰对粉煤灰进行改性。高温脱出粉煤灰中的结 合水，能使粉煤灰活化，提高处理效果。合水，能使粉煤灰活化，提高处理效果。溶液的溶液的pH值：值：pH值直接影响处理效果，值直接影响处理效果，pH值的影响结果与污染物的性质有关，值的影响结果与污染物的性质有关，pH值的改变，直接决定了吸附质的存在形态，亦即决定了其疏水性。如粉煤灰处理值的改变，直接决定了吸附质的存在形态，亦即决定了其疏水性。如粉煤灰处理 含氟废水，酸性条件效果好，而处理含磷废水，则宜在中性条件下进行。含氟废水，酸性条件效果好，而处理含磷废水，则宜在中性条件下进行。温度：温度越低，粉煤灰对废水中有害物质去除率越高。温度：温度越低，粉煤灰对废水中有害物质去除率越高。污染物的性质：废水污染物质的溶解度、分子极性、分子量大小、浓度等对处理效污染物的性质：废水污染物质的溶解度、分子极性、分子量大小、浓度等对处理效 果有影响。分子量越大、溶解度越小，处理效果越好。果有影响。分子量越大、溶解度越小，处理效果越好。粉煤灰处理废水的三种方式：粉煤灰处理废水的三种方式：直接投入法；直接投入法；滤柱法；滤柱法；废水引入灰场法。废水引入灰场法。粉煤灰还可与其它水处理方法联合：粉煤灰粉煤灰还可与其它水处理方法联合：粉煤灰活性污泥法、粉煤灰活性污泥法、粉煤灰铁铁屑法、粉煤灰屑法、粉煤灰Fenton试剂法、粉煤灰试剂法、粉煤灰过氧化氢法、粉煤灰过氧化氢法、粉煤灰氯化亚氯化亚铁、粉煤灰铁、粉煤灰高铁酸钾法、粉煤灰高铁酸钾法、粉煤灰铝盐法、粉煤灰锅炉烟气法等，各铝盐法、粉煤灰锅炉烟气法等，各种作用互为补充，使去污效果大大提高。种作用互为补充，使去污效果大大提高。粉煤灰的废水处理工程工艺简单、基建投资省，运行费用低。粉煤灰的废水处理工程工艺简单、基建投资省，运行费用低。马家沟河城市污水粉煤灰处理工艺方案马家沟河城市污水粉煤灰处理工艺方案 粉煤灰在废水处理工程的应用实践中，还急待解决的几个关键问题：粉煤灰在废水处理工程的应用实践中，还急待解决的几个关键问题：理论研究薄弱，特别是粉煤灰处理废水的过程机理及反应动力学研究。理论研究薄弱，特别是粉煤灰处理废水的过程机理及反应动力学研究。灰水分离问题灰水分离问题 目前除了过滤法易实现灰水分离外，其他一些方法灰水分离都有一定困目前除了过滤法易实现灰水分离外，其他一些方法灰水分离都有一定困难，阻碍了该项技术的推广应用。难，阻碍了该项技术的推广应用。吸附饱和灰的最终处置问题吸附饱和灰的最终处置问题 吸附饱和灰不能任意弃置，吸附饱和灰的处置首先要考虑资源再利用，吸附饱和灰不能任意弃置，吸附饱和灰的处置首先要考虑资源再利用，如用作水泥生产的原料和混凝土的集料、用于制砖等。如果没有再利用的如用作水泥生产的原料和混凝土的集料、用于制砖等。如果没有再利用的条件，应在储灰场最终处置，储灰场应建有防渗层以防止灰场水可能对地条件，应在储灰场最终处置，储灰场应建有防渗层以防止灰场水可能对地下水造成污染。下水造成污染。污水处理效果受粉煤灰吸附容量限制的问题污水处理效果受粉煤灰吸附容量限制的问题 工程应用需要廉价高效的粉煤灰复合混凝剂。工程应用需要廉价高效的粉煤灰复合混凝剂。（2）在燃煤烟气治理工程中的应用）在燃煤烟气治理工程中的应用 粉煤灰含粉煤灰含CaO、MgO、K2O、Na2O等碱性物质，本身的微孔结构有良等碱性物质，本身的微孔结构有良好的吸附性，可用来中和、吸收酸性污染废气（好的吸附性，可用来中和、吸收酸性污染废气（SO2、NOx等）。等）。粉煤灰吸附除去酸性气体的能力，由粉煤灰的含碳量和比表面积决定。粉煤灰吸附除去酸性气体的能力，由粉煤灰的含碳量和比表面积决定。粉煤灰在烟气脱硫工程中的应用粉煤灰在烟气脱硫工程中的应用 三种主要工艺：三种主要工艺：（1）喷雾干燥法）喷雾干燥法 以粉煤灰石灰浆液作吸收剂。以细雾滴喷入反应器，水分被热烟气蒸以粉煤灰石灰浆液作吸收剂。以细雾滴喷入反应器，水分被热烟气蒸发，固体与发，固体与SO2发生反应，生成亚硫酸钙和硫酸钙，最后用除尘器除去。发生反应，生成亚硫酸钙和硫酸钙，最后用除尘器除去。（2）管道喷射烟气脱硫法）管道喷射烟气脱硫法 将石灰、粉煤灰、石膏制成干粉状吸收剂喷入烟道，使之均匀分布在热将石灰、粉煤灰、石膏制成干粉状吸收剂喷入烟道，使之均匀分布在热烟气中，吸收剂得到干燥，烟气中，吸收剂得到干燥，SO2被吸收，烟气得到冷却增湿。在除尘器中被吸收，烟气得到冷却增湿。在除尘器中吸收剂仍可与吸收剂仍可与SO2反应生成亚硫酸钙和硫酸钙。反应生成亚硫酸钙和硫酸钙。（3）固定床吸附再生法）固定床吸附再生法 用粉煤灰制备合成沸石，吸附用粉煤灰制备合成沸石，吸附SO2气体。气体。粉煤灰在烟气脱硫脱氮工程中的应用粉煤灰在烟气脱硫脱氮工程中的应用 将熟石灰、粉煤灰或脱硫灰加水在一定条件下可制成高活性吸附剂，将熟石灰、粉煤灰或脱硫灰加水在一定条件下可制成高活性吸附剂，将其置于具有独特内、外循环结构的烟气循环流化床中进行脱硫脱氮，将其置于具有独特内、外循环结构的烟气循环流化床中进行脱硫脱氮，可获得可获得90%左右的脱硫率和左右的脱硫率和63%左右的脱氮率。左右的脱氮率。具有投资相对较低，运行可靠和操作维护方便等优点。具有投资相对较低，运行可靠和操作维护方便等优点。管道喷射脱硫脱氮技术：在混合箱内将飞灰、消石灰和石膏与管道喷射脱硫脱氮技术：在混合箱内将飞灰、消石灰和石膏与5倍总倍总固体重的水混合制得吸着剂，再将其喷入烟道中使吸着剂颗粒与烟气中固体重的水混合制得吸着剂，再将其喷入烟道中使吸着剂颗粒与烟气中SO2、NOx充分接触并发生反应。吸着剂不仅能脱硫而且能够脱氮，在充分接触并发生反应。吸着剂不仅能脱硫而且能够脱氮，在Ca/S为为1.5时，脱硫率为时，脱硫率为80%，脱氮率为，脱氮率为40%。工艺系统简单，维修和运行费用低，占地面积小。工艺系统简单，维修和运行费用低，占地面积小。（3）在固体废物处理处置中的应用）在固体废物处理处置中的应用 下水道污泥的固化和稳定下水道污泥的固化和稳定 与水泥混合，不会对环境造成二次污染。与水泥混合，不会对环境造成二次污染。处理含氟废渣处理含氟废渣 以粉煤灰为调节剂，以含氟废渣中硫酸盐等为激发剂，以水泥为固化剂。以粉煤灰为调节剂，以含氟废渣中硫酸盐等为激发剂，以水泥为固化剂。调理自来水厂的污泥调理自来水厂的污泥 使污泥比阻抗减小，易脱水干化，经压滤或抽滤得泥饼，按比例掺使污泥比阻抗减小，易脱水干化，经压滤或抽滤得泥饼，按比例掺入煤炭，做成低热值煤饼燃料，供应民用或动力锅炉使用，实现自来水厂入煤炭，做成低热值煤饼燃料，供应民用或动力锅炉使用，实现自来水厂污泥的最终焚烧处置，回收部分热值。污泥的最终焚烧处置，回收部分热值。垃圾焚烧飞灰的固化处理垃圾焚烧飞灰的固化处理 粉煤灰与粉煤灰与20水泥熟料激发剂和少量水泥熟料激发剂和少量Na3PO4稳定剂混合后得到胶结材。稳定剂混合后得到胶结材。降低固化体的重金属浸出浓度降低固化体的重金属浸出浓度 A）Na3PO4与飞灰的反应产物对重金属的稳定作用：磷酸钠和焚烧飞灰发与飞灰的反应产物对重金属的稳定作用：磷酸钠和焚烧飞灰发 生反应后，可产生生反应后，可产生Ca5(PO4)3(OH)、Ca10(PO4)6(OH)2、Ca2PO4C1、Pb3(PO4)2、KPb4(PO4)3、KPb3PO4(SO4)2等物质。等物质。B）粉煤灰胶结材水化后产物对重金属的固化作用：粉煤灰在水泥熟料的粉煤灰胶结材水化后产物对重金属的固化作用：粉煤灰在水泥熟料的 激发下产生激发下产生CSH凝胶和钙矾石等硅酸盐矿物，通过凝胶和钙矾石等硅酸盐矿物，通过CSH凝胶凝胶 以及其他硅酸盐矿物对重金属的物理包胶作用和吸附作用以及其产生碱以及其他硅酸盐矿物对重金属的物理包胶作用和吸附作用以及其产生碱 性环境下的重金属复分解沉淀反应性环境下的重金属复分解沉淀反应，从而约束重金属，降低浸出浓度。，从而约束重金属，降低浸出浓度。（4）在噪声防治工程中的应用）在噪声防治工程中的应用 粉煤灰可分为粗、细灰。粉煤灰可分为粗、细灰。细灰一般用作水泥或混凝土的掺和料。细灰一般用作水泥或混凝土的掺和料。粗灰可用于水泥刚体多孔吸音材料上，具有良好的声学性能。粗灰可用于水泥刚体多孔吸音材料上，具有良好的声学性能。粉煤灰粉煤灰泡沫玻璃泡沫玻璃 70粉煤灰、粉煤灰、30硅质粘土材料以及发泡剂等混配后，经二次烧成工硅质粘土材料以及发泡剂等混配后，经二次烧成工艺即制得。具有耐燃、防水、保温、隔热、吸音和隔音等优良性能，艺即制得。具有耐燃、防水、保温、隔热、吸音和隔音等优良性能，可广泛应用于建筑、石油、化工、造船、食品和国防等工业部门的隔可广泛应用于建筑、石油、化工、造船、食品和国防等工业部门的隔热、保温、吸声和装饰等工程中。热、保温、吸声和装饰等工程中。新型保温吸音板等建材新型保温吸音板等建材 70干灰和湿灰加粘结剂、石灰、粘土制成直径干灰和湿灰加粘结剂、石灰、粘土制成直径80100 mm料球，高料球，高温炉内熔化成玻璃液态，经过离心喷吹制成温炉内熔化成玻璃液态，经过离心喷吹制成粉煤灰纤维棉粉煤灰纤维棉，再深加工。，再深加工。粉煤灰粉煤灰GRC圆孔隔墙板面圆孔隔墙板面 密度密度4055 kgm3，为同厚度粘土砖墙的，为同厚度粘土砖墙的1/6，具重量轻、强度高、防，具重量轻、强度高、防火与耐水性能好、生产成本低、运输安装方便等优点。火与耐水性能好、生产成本低、运输安装方便等优点。再采用边肋与面板一次复合成型结构，组成双层再采用边肋与面板一次复合成型结构，组成双层GRC隔墙板夹气层结隔墙板夹气层结构，隔声指数大于构，隔声指数大于45 dB，接近，接近24 cm厚实心砖墙的隔声效果，能满足工厚实心砖墙的隔声效果，能满足工程上对隔声降噪性能的要求。程上对隔声降噪性能的要求。粉煤灰中的漂珠质轻多孔、导热系数小、稳定性好，经浮选回收粉煤灰中的漂珠质轻多孔、导热系数小、稳定性好，经浮选回收 后，以其为基核，可制备性能优越的吸声材料。后，以其为基核，可制备性能优越的吸声材料。5.从粉煤灰中回收有用物质从粉煤灰中回收有用物质（1）分选玻璃微珠）分选玻璃微珠 五种形式五种形式：薄壳微珠；薄壳微珠；厚壳微珠；厚壳微珠；实心微珠；实心微珠；富铁微珠；富铁微珠；复合微珠。复合微珠。薄壳微珠，又称薄壳微珠，又称“漂珠漂珠”，漂珠在粉煤灰中一般仅占漂珠在粉煤灰中一般仅占0.20.5；厚壳微珠、实心微珠、富铁微珠和复合微珠，又称厚壳微珠、实心微珠、富铁微珠和复合微珠，又称“沉珠沉珠”，约为粉，约为粉煤煤灰的灰的3080。富铁微珠，又叫富铁微珠，又叫“磁珠磁珠”。微珠的产量和质量，与煤种、煤的细度、锅炉负荷、燃烧状况等因素有微珠的产量和质量，与煤种、煤的细度、锅炉负荷、燃烧状况等因素有关。关。发热量高含硫量低的烟煤，漂珠量多；无烟煤漂珠少，褐煤漂珠极少发热量高含硫量低的烟煤，漂珠量多；无烟煤漂珠少，褐煤漂珠极少甚至无漂珠。甚至无漂珠。炉温过高和过低都会影响漂珠的形成。炉膛温度低于炉温过高和过低都会影响漂珠的形成。炉膛温度低于1400，很少形，很少形成漂珠；成漂珠；14001500，形成漂珠较多，形成漂珠较多，1500以上，形成的漂珠会爆以上，形成的漂珠会爆裂成碎片。裂成碎片。微珠具有活性高、质轻、绝热、电绝缘性好、耐高低温、耐腐蚀、防辐射、隔微珠具有活性高、质轻、绝热、电绝缘性好、耐高低温、耐腐蚀、防辐射、隔音、耐磨、抗压强度高、分散性好、流动性好、热稳定性好、罕见的电阻热效音、耐磨、抗压强度高、分散性好、流动性好、热稳定性好、罕见的电阻热效应、防水防火、无毒等优异功能，是新型复合材料工业的优质原料及填充剂。应、防水防火、无毒等优异功能，是新型复合材料工业的优质原料及填充剂。从粉煤灰中分选玻璃微珠目前主要有二种工艺：利用空气为介质的干法分选工从粉煤灰中分选玻璃微珠目前主要有二种工艺：利用空气为介质的干法分选工艺和利用水为介质的湿法分选工艺。艺和利用水为介质的湿法分选工艺。粉煤灰干法分选系统粉煤灰干法分选系统 采用浓缩池方式湿选法从粉煤灰中提取漂珠的除灰供水系统采用浓缩池方式湿选法从粉煤灰中提取漂珠的除灰供水系统 玻璃微珠的主要应用玻璃微珠的主要应用A.塑料工业的填充剂：入量大、成本低、强度高、耐热性好、导热性小等优点。塑料工业的填充剂：入量大、成本低、强度高、耐热性好、导热性小等优点。B.轻质耐火材料：强度高、寿命长、高温导热系数小等特点。轻质耐火材料：强度高、寿命长、高温导热系数小等特点。C.保温材料：高效、价格低廉。保温材料：高效、价格低廉。D.防水涂料：功能良好。防水涂料：功能良好。E.固井勘探技术中堵漏材料：效果较好。固井勘探技术中堵漏材料：效果较好。F.冶金工业中作为浇铸和电焊车间隔板的填充料，用作砂芯的材料。冶金工业中作为浇铸和电焊车间隔板的填充料，用作砂芯的材料。G.消声器材：乙烯类塑料中掺入适量微珠，可将噪声由消声器材：乙烯类塑料中掺入适量微珠，可将噪声由95100dB降低到降低到90dB以以 下，也可用于消声涂料等。下，也可用于消声涂料等。H.空心微珠：空心微珠：汽车刹车片、军用磨擦片及石油钻机刹车片等制品，物理性能好，汽车刹车片、军用磨擦片及石油钻机刹车片等制品，物理性能好，使用寿命长，生产成本低的特点。使用寿命长，生产成本低的特点。I.石油炼制过程中的裂化催化剂：提高汽油产量和质量。石油炼制过程中的裂化催化剂：提高汽油产量和质量。J.人造大理石的填充材料：生产各式各样彩色条纹大理石，美观、轻质新型人造大理石的填充材料：生产各式各样彩色条纹大理石，美观、轻质新型装饰材料。装饰材料。K.聚氯乙烯人造革的填充剂：新型人造革，耐磨性好、耐热性好、成本低。聚氯乙烯人造革的填充剂：新型人造革，耐磨性好、耐热性好、成本低。L.取代白炭黑作为橡胶填充剂：大大增强橡胶耐磨性。取代白炭黑作为橡胶填充剂：大大增强橡胶耐磨性。M.空心微珠具有良好的吸附性和磁性，可用于治理江河、湖泊、海洋等水空心微珠具有良好的吸附性和磁性，可用于治理江河、湖泊、海洋等水域环境的油污染域环境的油污染 在磁场作用下空心微珠与油液形成空心微珠一油液混合体并浮于水面上，在磁场作用下空心微珠与油液形成空心微珠一油液混合体并浮于水面上，空心微珠吸附空心微珠吸附油污后，其磁性并无变化，只要经过适当处理，仍可再次使用。油污后，其磁性并无变化，只要经过适当处理，仍可再次使用。N.磁珠处理废水磁珠处理废水 磁珠在水中表面带正电荷，先向待处理的水中加入磁珠在水中表面带正电荷，先向待处理的水中加入一定量的絮（混）凝剂和磁种（强磁性微粒），水一定量的絮（混）凝剂和磁种（强磁性微粒），水中污染物与絮（混）凝剂和磁种一起生成带负电荷中污染物与絮（混）凝剂和磁种一起生成带负电荷的磁性絮团，磁珠表面空隙度大、粒度细、比表面的磁性絮团，磁珠表面空隙度大、粒度细、比表面积大、表面能高，加入积大、表面能高，加入粉煤灰磁珠可吸附团絮并使粉煤灰磁珠可吸附团絮并使其磁性增强其磁性增强，然后可用高梯度磁分离器通过高梯度，然后可用高梯度磁分离器通过高梯度磁选（磁选（HGMS）将磁性絮团分离出来，从而达到处）将磁性絮团