1、粉煤灰的性質(zhì)及其資源化利用n(GBT15962005)用于水泥和混凝土中的粉煤灰用于水泥和混凝土中的粉煤灰中定義：中定義： 電廠煤粉爐煙道氣中收集的粉末稱為粉煤灰。電廠煤粉爐煙道氣中收集的粉末稱為粉煤灰。n粉煤灰主要產(chǎn)生于燃煤電廠。煤粉在爐膛中呈懸浮狀態(tài)燃燒，燃煤中的絕大部分可燃物都能在爐內(nèi)燒盡，而不燃物(主要為灰分)大量混雜在高溫煙氣中，這些不燃物因受到高溫作用而部分熔融，同時由于其表面張力的作用，形成大量細小的球形顆粒，在鍋爐尾部引風機的抽氣作用下，含有大量灰分的煙氣流向爐尾，隨著從高溫到溫度急劇下降的過程中形成了大量表面光滑的球狀玻璃體,其顆粒比水泥細,比表面積很大,因此具有很強的活性。

2、在引風機將煙氣排入大氣之前，上述這些細小的球形顆粒，經(jīng)過除塵器被分離、收集，即形成粉煤灰。制粉鍋 爐 煤 倉輸煤卸煤進煤高壓加熱器除氧器低 壓 加 熱 器凝 結(jié) 水 泵凝汽器汽輪機化學水處理升壓變壓器發(fā)電機變壓器鍋爐除塵器冷卻塔蒸汽循環(huán)水泵煙囪綜 合 利 用出灰灰漿泵送風排煙補充水去 電 網(wǎng)去灰場新蒸汽進水1 燃煤電廠發(fā)電流程燃煤電廠發(fā)電流程n 2010年9月15日, 世界綠色和平組織發(fā)布調(diào)研報告稱“火力發(fā)電產(chǎn)生的粉煤灰排放，已經(jīng)成為中國工業(yè)固體廢物的最大單一污染源，但這種對環(huán)境和公眾健康損害巨大的污染物卻長期被忽視。2009年，中國粉煤灰產(chǎn)量達到了3.75億噸，相當于當年中國城市生活垃圾總量

3、的兩倍多，其體積可達到4.24億立方米。 2.1 污染水源n 目前,國內(nèi)對粉煤灰的大批量處理主要是回填,而回填帶來的主要問題是粉煤灰潛在的毒性對環(huán)境的長期影響,從而對地下水、土壤造成污染。粉煤灰浸出的一些微量重金屬元素也會對環(huán)境造成影響。同時由于浸出的元素的環(huán)境遷移性,會對環(huán)境造成潛在的長期影響。2.2 污染大氣n 一般來講,對于粉煤灰的處理主要是回填和儲灰池存儲。電廠粉煤灰屬于固體廢物中細粒,粉塵隨風飛揚,污染大氣。一些城區(qū)SO2、NOX能達到國家空氣質(zhì)量二級標準,但總懸浮物和降塵這兩項污染物均超標,尤其是降塵污染較重。2.3占用土地、污染土壤n 粉煤灰的貯放方式可分為濕法貯灰與干法貯灰兩種

4、。濕法貯灰運行簡單、費用低,無噪聲污染,輸送過程的揚灰污染較易解決。但貯灰場的一次投資較高,解決滲漏與水質(zhì)污染問題比較困難,灰場貯滿后場地的利用較困難,存在著灰漿漏失或潰壩的危險。我國粉煤灰的存儲量大,其堆放占用大量土地,而且遇水容易使粉煤灰中的元素滲透到土壤,污染環(huán)境。3.1 國外粉煤灰利用情況國外20世紀30年代就用粉煤灰配置混凝土英國粉煤灰利用率為46.2%,德國65%, 法國75%。美國把粉煤灰列入礦物資源的第七位，排在礦渣石灰與石膏之前。美國20世紀30、40年代就用粉煤灰建造水壩日本也從20世紀50年代起用粉煤灰建造水壩3.2 國內(nèi)粉煤灰利用情況我國粉煤灰的綜合利用技術(shù)有近200

5、項，其中得到實施應(yīng)用的近70 項。但是相對來說我國粉煤灰的利用率還是較低產(chǎn)生的附加值并不是很高。所以我們必須加緊對粉煤灰在高新技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用的研究。據(jù)資料統(tǒng)計，中國的粉煤灰堆積量已達到120億t，且每年以1.6 億t 速度增加，用這些粉煤灰堆成4 m 寬、4m 高的城墻，長達80，000km，比萬里長城長16 倍多，可以繞地球兩圈以上目前我國粉煤灰利用率約為45左右n 物理性質(zhì)粉煤灰外觀類似水泥，顏色在乳白色到灰黑色之間變化。粉煤灰的顏色是一項重要的質(zhì)量指標，可以反映含碳量的多少和差異。在一定程度上也可以反映粉煤灰的細度，顏色越深，粉煤灰粒度越細，含碳量越高。粉煤灰就有低鈣粉煤灰和高鈣粉煤灰之分

6、。通常高鈣粉煤灰的顏色偏黃,低鈣粉煤灰的顏色偏灰。粉煤灰顆粒呈多孔型蜂窩狀組織，比表面積較大，具有較高的吸附活性，顆粒的粒徑范圍為0.5300m。并且珠壁具有多孔結(jié)構(gòu)，孔隙率高達50%80%，有很強的吸水性。n 化學性質(zhì)粉煤灰是一種人工火山灰質(zhì)混合材料，它本身略有或沒有水硬膠凝性能，但當以粉狀及有水存在時，能在常溫特別是在水熱處理(蒸汽養(yǎng)護)條件下，與氫氧化鈣或其它堿土金屬氫氧化物發(fā)生化學反應(yīng)，生成具有水硬膠凝性能的化合物，成為一種增加強度和耐久性的材料。這也正是粉煤灰能夠用來生產(chǎn)各種建筑材料的原因所在。粉煤灰化學成分的變化范圍及典型粉煤灰的學成分粉煤灰化學成分的變化范圍及典型粉煤灰的學成分n

7、 物相粉煤灰是晶體礦物和非晶體礦物的混合物。一般礦物含有石英、莫來石、磁鐵礦、方鎂石、生石灰及無水石膏等。非晶體礦物包括玻璃體、無定型碳和次生褐鐵礦等,其中玻璃體含量一般在50 %左右。n 形態(tài)粉煤灰中主要有5 類特征顆粒:l 不規(guī)則玻璃質(zhì)顆粒l 未燃盡炭粒l 復(fù)珠l 富鐵微珠l 富硅鋁玻璃微珠l不規(guī)則玻璃質(zhì)顆粒粉煤灰中普遍含有數(shù)量不等的形態(tài)不規(guī)則、結(jié)構(gòu)疏松、粒徑較粗的多孔玻璃質(zhì)顆粒。這類多孔玻璃質(zhì)顆?；钚圆?多孔結(jié)構(gòu)需水量大,干燥時易使制品開裂,因此對于生產(chǎn)硅酸鹽燒結(jié)制品是不利的。l未燃盡炭粒粉煤灰中的炭粒一般是形狀不規(guī)則的多孔體。炭粒內(nèi)部多孔、結(jié)構(gòu)疏松、易碾碎、孔腔吸水性高 。粉煤灰中炭粒

8、粒徑較大,一般大于粉煤灰的平均粒徑,小顆粒以片狀居多,含有少量角粒狀。粉煤灰中的炭粒對粉煤灰的綜合利用會產(chǎn)生負面影響,其高溫燒結(jié)燒失量大,是制備燒結(jié)磚的有害成分。l復(fù)珠在粉煤灰中,有些微珠里面包含大量細小玻璃微珠的顆粒,或是柱狀顆粒相互粘連成形狀不規(guī)則顆粒,密度往往較大,置于水中能夠下沉,表面發(fā)育有氣孔,這些稱為復(fù)珠或沉珠。前者通常稱為子母珠,后者稱為珠連體。一些研究證明,含有復(fù)珠是粉煤灰品質(zhì)較好的一個標志4.4 粉煤灰形態(tài)l富鐵微珠富鐵微珠是沉珠的一種,其中鐵含量較高，鐵質(zhì)主要構(gòu)成顆粒的殼壁,外觀顏色較深。圓形居多,球體發(fā)育較好,有少量含鐵量較低的呈多孔不定形狀,其中包含有很多小微珠或外層包

9、裹一層莫來石或石英結(jié)晶體。富鐵微珠主要存在于粗灰中。4.4 粉煤灰形態(tài)l富硅鋁玻璃微珠粉煤灰的主要化學成分為SiO2 和Al2O3 ,兩者含量占60 %以上,鋁硅元素以玻璃體形式存在,玻璃體中以圓球居多，表面較光滑,球形度好。粉煤灰的火山灰活性與硅鋁玻璃體的含量有關(guān),能夠參與化學反應(yīng)的硅鋁酸鹽玻璃體數(shù)量越多,粉煤灰的活性就越好。4.5 水化活性粉煤灰最主要的三大效應(yīng)。n 形態(tài)效應(yīng) 在顯微鏡下顯示，粉煤灰中含有70以上的玻璃微珠，粒形完整，表面光滑，質(zhì)地致密。這種形態(tài)對混凝土而言，無疑能起到減水作用、致密作用和勻質(zhì)作用，促進初期水泥水化的解絮作用，改變拌和物的流變性質(zhì)、初始結(jié)構(gòu)以及硬化后的多種功

10、能，尤其對泵送混凝土，能起到良好的潤滑作用。n 活性效應(yīng) 粉煤灰的“活性效應(yīng)”因粉煤灰系人工火山灰質(zhì)材料，所以又稱之為“火山灰效應(yīng)”。這一效應(yīng)能對混凝土起到增強作用和堵塞混凝土中的毛細組織，提高混凝土的抗腐蝕能力。n 微集料效應(yīng) 粉煤灰中粒徑很小的微珠和碎屑，在水泥中可以相當于未水化的水泥顆粒，極細小的微珠相當于活潑的納米材料，能明顯地改善和增強混凝土及制品的結(jié)構(gòu)強度，提高勻質(zhì)性和致密性。 這三種效應(yīng)相互關(guān)聯(lián)，互為補充。粉煤灰的品質(zhì)越高，效應(yīng)越大n 我國燃煤電廠基本上是燃用煙煤，粉煤灰中CaO 含量偏低，屬于低鈣灰，但Al2O3 含量一般比較高，燒失量也比較高，這是其特點。此外，我國少數(shù)電廠用

11、褐煤發(fā)電或為了脫硫而噴燒石灰石、白云石產(chǎn)生的灰， CaO 含量都在30%以上。目前開發(fā)中的神木煤就是優(yōu)質(zhì)褐煤，燒成的灰就是高鈣灰。我國自20 世紀50 年代起開展對粉煤灰的研究,已在許多領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用。根據(jù)利用量與技術(shù)水平,可將粉煤灰綜合利用的項目分為以下3類 : 高容量低技術(shù)利用,如粉煤灰回填、筑堤、灌漿等; 中容量中等技術(shù)利用,主要是在建筑材料方面的利用,如用作水 泥原料、混合材等; 低容量高技術(shù)利用,主要指具有較高經(jīng)濟效益的高新技術(shù),如金屬與礦物的分選等。n 目前,就國內(nèi)外粉煤灰綜合利用的情況來看,粉煤灰在建材、建筑、道路、填筑和農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用技術(shù)比較成熟。 5.1 粉煤灰在建筑材料方面的

12、應(yīng)用n 建筑業(yè)對我國來說是支柱性產(chǎn)業(yè)，在建筑工程及建筑材料生產(chǎn)中對粉煤灰進行綜合利用，可以顯著減少粉煤灰的占地，節(jié)約電廠排灰用水，充分利用資源?，F(xiàn)在，粉煤灰在建筑領(lǐng)域的綜合利用已經(jīng)變?yōu)榻ㄖI(yè)經(jīng)濟增長的一大鏈條。比如，水泥廠每多用1 噸粉煤灰，就節(jié)省1 噸礦石，減少排放1 噸二氧化碳廢氣，至少節(jié)省50 ，節(jié)約占地0.1334m2。n 利用粉煤灰生產(chǎn)的建材產(chǎn)品有數(shù)十種,主要產(chǎn)品有粉煤灰水泥、燒結(jié)粉煤灰磚、粉煤灰陶粒、粉煤灰面磚等。n 粉煤灰水泥 粉煤灰主要由活性SiO2 和Al2O3 組成,因而可替代黏土組分配料用于水泥生產(chǎn)。用粉煤灰生產(chǎn)水泥不僅具有經(jīng)濟效益,還具有社會效益。目前,國內(nèi)已研制出硅酸

13、三鈣水泥、硫鋁酸鈣水泥、低比重油井水泥、早強型水泥等,有的水泥中粉煤灰的摻量可達75 %。此外,由于粉煤灰中含有一定量的未能燃燒的碳粒,所以,用粉煤灰配料還能節(jié)省燃料。n 粉煤灰混凝土 粉煤灰混凝土泛指摻加粉煤灰的混凝土。實踐證明,在配制混凝土混合料時摻入一定數(shù)量和質(zhì)量的粉煤灰,可達到改善混凝土性能、節(jié)約水泥、提高混凝土制品質(zhì)量和工程質(zhì)量、降低制品生產(chǎn)成本和工程造價的目的。我國對粉煤灰混凝土的研究開發(fā)已經(jīng)過半個多世紀的歷程,目前已廣泛應(yīng)用于土木工程、建筑工程以及預(yù)制混凝土制品和構(gòu)件等方面。n粉煤灰燒結(jié)磚 粉煤灰磚比粘土磚輕10%20%，可減輕建筑物自重和建筑工人勞動強度；粉煤灰可作粘土塑化劑，

14、磚在干燥過程中裂紋少，損失率低。生產(chǎn)粉煤灰燒結(jié)磚工藝簡單，建廠速度快，吃灰量大。粉煤灰砌塊和粉煤灰蒸壓加氣混凝土砌塊。以粉煤灰、石灰、石膏和骨料為原料、加水攪拌振動后成型。蒸汽養(yǎng)護而成的密實砌塊可用于民用和工業(yè)建筑的墻體和基礎(chǔ)。以粉煤灰為主要原料、水泥為膠凝材料，加白灰、石膏、發(fā)泡劑，經(jīng)配料澆注、靜停切割,高壓蒸養(yǎng)制成粉煤灰加氣混凝土砌塊。具有質(zhì)量輕,隔熱保溫,隔音等特性。廣泛用于框架結(jié)構(gòu)填充材料。n 粉煤灰陶粒 它是以粉煤灰為原料，加入一定量的膠結(jié)料和水，經(jīng)成球、燒結(jié)而成的人造輕骨料，用灰量大(粉煤灰摻量約80%)、質(zhì)輕、保溫、隔熱、抗沖擊，用其配制的輕混凝土容重可達1353017260N/

15、m3、抗壓強度可達2060MPa，適用于高層建筑或大跨度構(gòu)件，其質(zhì)量可減輕33%、保溫性可提高3 倍。陶?；炷烈褟V泛應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑的各類型預(yù)構(gòu)件和現(xiàn)澆混凝土工程中（如預(yù)應(yīng)力和非預(yù)應(yīng)力的、承重結(jié)構(gòu)或圍護的、隔熱或抗?jié)B的，靜載或動載的）。陶粒還可應(yīng)用于管道保溫、爐體保溫隔熱、保冷隔熱和隔音吸聲等其他建筑材料；亦可用作農(nóng)業(yè)和園林中的無土基床材料及濾水材料。 粉煤灰可代替部分傳統(tǒng)筑路材料廣泛用于路面、基層、填筑路堤及結(jié)構(gòu)回填等道路工程中。粉煤灰綜合利用管理辦法規(guī)定：凡具備粉煤灰(包括制品) 綜合利用條件的建筑和道路工程，其設(shè)計部門必須將充分利用粉煤灰及其制品納入設(shè)計方案，建設(shè)、施工單位應(yīng)確保使

16、用。實踐證明，粉煤灰用于道路施工，工藝簡單，用灰量大，已普遍推廣應(yīng)用。n 粉煤灰用于水泥混凝土路面 粉煤灰與水泥的主要成分相同，但其成本遠低于水泥。鋪筑水泥路面，用粉煤灰替代部分水泥，不但降低工程造價，且有利于降低混凝土初始坍落度,延長混凝土初凝時間，減少運輸過程中的坍落度損失，降低水化熱和混凝土溫度，有利于減少路面收縮裂縫，提高路面的抗壓強度。n 粉煤灰用于路面基層 粉煤灰的滲透系數(shù)比粘土的滲透系數(shù)大得多，可提高路面強度和穩(wěn)定性。石灰穩(wěn)定粉煤灰或石灰粉煤灰穩(wěn)定土在路面基層中的應(yīng)用比傳統(tǒng)材料優(yōu)越。因為石灰可使混合料的最佳含水量增大，最大干密度減小，強度、鋼度、穩(wěn)定性提高，溫度收縮系數(shù)減小，對抗

17、低溫縮裂有重要意義。n 粉煤灰混凝土路面磚 粉煤灰混凝土路面磚以水泥和粉煤灰為混合膠結(jié)料，再配以骨料等，經(jīng)計量攪拌、成型、養(yǎng)護制成。變更成型模具可制成方磚、連鎖路面磚、仿古磚、綠化植草磚、路沿磚等。采用分層布料，可制成彩色粉煤灰混凝土路面磚。粉煤灰混凝土路面磚除具有普通混凝土路面磚的優(yōu)點和用途，其長期性能更好，已廣泛用于車行道、人行道、園林道路、廣場、庭院、仿古建筑道路、停車道等5.3 粉煤灰在農(nóng)牧業(yè)方面的應(yīng)用n 用粉煤灰改良土壤粉 煤灰疏松多孔、比表面積大、保水、透氣好，可增加土壤孔隙度，提高地溫，改善粘質(zhì)土壤，促進土壤中微生物活性，使水、肥、氣、熱趨向協(xié)調(diào),便于養(yǎng)分轉(zhuǎn)化，作物生長。n 用粉

18、煤灰生產(chǎn)肥料 粉煤灰中含有大量農(nóng)作物所需的營養(yǎng)元素，如硅、鈣、鎂、鉀等，可生產(chǎn)各種復(fù)合肥，增產(chǎn)效果好，價格便宜。粉煤灰施入土壤，可以防止小麥銹病及果樹黃葉病等，增加農(nóng)作物對病蟲害的抵抗力。蔬菜試驗表明，粉煤灰用量012%范圍內(nèi)，隨施用量增加，植物組織中鐵、鋅濃度下降，鉀、錳濃度增加，銅、鎳濃度保持不變，不產(chǎn)生植株毒害癥狀，粉煤灰富含的硼是油料作物的良好肥源，粉煤灰同腐植酸結(jié)合施用，可以提高土壤中有效硅的含量。研究表明，利用粉煤灰為載體，加上有效養(yǎng)分，磁化后便于土壤形成易為作物吸收的營養(yǎng)單元,不僅能改良，而且能增強作物光合作用和呼吸功能，提高作物抗旱和抗災(zāi)性。現(xiàn)已利用粉煤灰開發(fā)出粉煤灰磷肥、硅復(fù)

19、合肥等。5.4 粉煤灰在環(huán)境保護方面的應(yīng)用 粉煤灰比表面積大，具有一定吸附性能。研究證實,粉煤灰可有效去除富營養(yǎng)型湖泊表層水和間隙水中的磷酸酶，對造紙、印染、中草藥等生產(chǎn)廢水具有一定凈化作用，用粉煤灰對高濃度的少量有害物質(zhì)進行固化處理，形成的固體塊致密，空隙率很少，發(fā)生二次水化反應(yīng)時，固形物的微小孔洞被封死，被固化的有害物質(zhì)更不易溶出，造價較低，是理想的固化劑。粉煤灰在酸性條件下，其中的鋁、鐵離解成為無機混凝劑，與污水混合能將污水中的懸浮物粒子絮凝、沉降，使水質(zhì)變清。用粉煤灰處理生活、造紙和制革廢水等，都已取得較好的效果。n 廢水處理粉煤灰粒細質(zhì)輕、疏松多孔、表面能高，具有一定的活性基團和較強

20、的吸附能力，經(jīng)硫鐵礦渣、酸、堿、鋁鹽或鐵鹽溶液改性后，輔以適量的助凝劑，可用來處理生活污水、焦化廢水、造紙廢液、含酚廢水等各類廢水。實踐表明，經(jīng)改性后的粉煤灰在廢水脫色除臭、有機物和懸浮膠體去除、細菌微生物和雜質(zhì)凈化、以及Hg2+、Pb2+ 、Cu2+、Ni2+ 、Zn2+ 等重金屬離子去除上，均有顯著的處理效果。目前，粉煤灰處理廢水的理論基礎(chǔ)薄弱，特別是吸附機理及動力學的研究有待深入；灰水分離缺乏有效工藝，吸附飽和灰處置不當易引起二次污染；此外，廢水處理效能受到粉煤灰吸附容量的限制，工程應(yīng)用亟需廉價高效的粉煤灰復(fù)合混凝劑。n 煙氣脫硫 粉煤灰含有較多的CaO、MgO、Na2O 等堿性氧化物，

21、水溶液呈堿性，因此可用于煙氣脫硫。李方文等在堿液中，加入經(jīng)活化焙燒后的粉煤灰，經(jīng)水熱處理、洗滌、烘干后即得到合成沸石，它對電廠SO2 的吸附容量為31.8mg/g；此粉煤灰脫硫劑還可用于處理垃圾焚燒煙氣，以去除汞和二惡英等污染物。日本北海道電力公司1990年研究發(fā)現(xiàn)用粉煤灰、石灰和石膏制成的脫硫劑性能良好。1991年和三菱公司據(jù)此聯(lián)合開發(fā)LILAC脫硫工藝，在煙氣處理量為1萬m3/h時，在T 為1517、Ca/S 為1.2時，脫硫率為75%；降低T，脫硫率可提高至80%90%。n 噪聲防治 將70%粉煤灰、30% 硅質(zhì)粘土材料及發(fā)泡劑等混配后，經(jīng)二次燒成工藝可制得粉煤灰泡沫玻璃，具有耐燃防水、

22、保溫隔熱、吸音隔音等優(yōu)良性能，可廣泛用于建筑、化工、食品和國防等部門的隔熱保溫、吸聲和裝飾等工程中。粉煤灰GRC圓孔隔墻板面密4055kg/m3，僅為同厚度粘土磚墻的1/6，若再采用邊肋與面板一次復(fù)合成型，組成雙層GRC隔墻板夾氣層結(jié)構(gòu)，隔聲指數(shù)大于45dB，可達到國家一級隔聲標準，接近24cm 厚實心磚墻的隔聲效果，能滿足工程上的隔音降噪要求。5 .5粉煤灰作為工程填充材料n 粉煤灰的成分類似于粘土，可代替砂石應(yīng)用在工程填筑上，這種投資少、見效快、用量大的直接利用方式，既解決了工程取土難題和粉煤灰堆放污染，又大大降低了工程造價。近年來，粉煤灰已在高速公路、水利基壩、橋梁護坡、機場跑道、越江隧

23、道等大型工程上廣為摻用，其施用技術(shù)日趨成熟，經(jīng)濟與環(huán)保效益良好。在礦區(qū)，利用粉煤灰對煤坑、洼地和采空區(qū)進行回填，既降低了塌陷程度，吃掉了大量粉煤灰，又能復(fù)墾造田，減少農(nóng)戶搬遷，改善礦區(qū)生態(tài)。如山東新汶煤礦將粉煤灰充填塌陷區(qū)，使工程成本降低約39%；江蘇龐莊煤礦用粉煤灰在采空區(qū)上修筑了數(shù)條一級公路；另外粘土磚瓦廠取土后的坑洼地、山谷等也可用粉煤灰來復(fù)墾造田。n 分選空心微珠 采用機械分選、濕法浮選等工藝，可直接從粉煤灰中回收精炭粉、漂珠、懸珠、沉珠等有用物質(zhì)。其中漂珠含量雖僅占粉煤灰總量的0.2%1%，但具有質(zhì)輕、熔點高、隔音、電絕緣、耐磨性強、抗壓強度高、導(dǎo)熱系數(shù)小、分散流動性好、反光、無毒、

24、穩(wěn)定性好等優(yōu)異性能，可廣泛作為基核制備各種功能材料，如輕質(zhì)耐火材料、防火防水涂料、消聲材料、塑料橡膠補強劑、車輛剎車片、石油裂化 催化劑、人造革填充劑、反光材料等。n 取工業(yè)原料 波蘭Groszowice水泥廠用堿溶法可從含Al2O330%的粉煤灰中提取1t氧化鋁，其工藝流程為：粉煤灰、純堿和石灰石在高溫下熔融冷卻，用水浸泡熔塊，浸出液經(jīng)脫硅處理后，用煙氣中CO2進行碳酸化，析出Al(OH)3沉淀，煅燒即得到Al2O3，熔塊浸渣可做為生產(chǎn)硅酸鹽水泥的原料；采用磁選法，可從含鐵5%的粉煤灰中獲得鐵含量50%以上的鐵精礦粉，鐵回收率達40%；株洲發(fā)電廠投建了20t/a的粉煤灰（含炭量大于12%）浮

25、選脫炭車間，用柴油為捕收劑，松油為起泡劑，炭的回收率為85.6%。此外，還可以由粉煤灰制備硫酸鋁、白炭黑、硅酸鈣、碳酸鋰、SiO2凝膠及超細粉等工業(yè)原料。n 回收稀有金屬 粉煤灰中部分具有工業(yè)價值的稀有元素通常在細粒飛灰中富集，若達到工業(yè)品位，可予以提取利用。如將粉煤灰壓成片狀，可在一定的溫度和氣氛下加熱分離鍺和鎵，其中鎵的回收率80%左右。粉煤灰中的鍺可用稀硫酸浸出，過濾，濾液中加鋅粉置換，料液經(jīng)過濾回收鋅粒后，濾液蒸發(fā)、粉碎、煅燒、過篩、加鹽酸蒸餾，然后經(jīng)水解、過濾，得到GeO2，最后用氫氣還原，即得到金屬鍺。鎵也可采取還原熔煉萃取、堿熔碳酸化等方法回收。此外，國外還開發(fā)了從粉煤灰中回收鉬

26、、鈦、銀、鎘、釩、鈾等稀有金屬的的技術(shù)，有些已實現(xiàn)工業(yè)化提取。n 開發(fā)功能性新材料 由粉煤灰開發(fā)的功能性新材料已廣泛用于化工、冶金、輕工與環(huán)保等多個領(lǐng)域：改性粉煤灰作為污水的絮凝劑，有顯著的去除磷酸鹽能力；作為吸附劑時可從溶液中脫除部分重金屬離子或陰離子；作為混凝劑時，COD與色度去除率均高于其它常用的無機混凝劑；粉煤灰制成的4A分子篩，節(jié)約原料、工藝簡單，已大規(guī)模用于工業(yè)化生產(chǎn)中；粉煤灰制備的高分子填料，可作為優(yōu)良的防水防滲材料廣泛應(yīng)用于樓房、地面、隧道工程中。此外，粉煤灰還可用于制造硅鋁鐵合金、微珠復(fù)合材料、復(fù)合高溫陶瓷涂層、高強輕質(zhì)耐火磚和耐火泥漿、多孔生物濾料、防氧化材料與人造魚礁等高

27、附加值制品領(lǐng)域。1 為以粉煤灰作為燃料的發(fā)電廠或其他工業(yè)企業(yè)處理了大量廢渣，減少了處理費用，同時又為建材工業(yè)生產(chǎn)開辟了新的資源，發(fā)展了循環(huán)經(jīng)濟。2 節(jié)約農(nóng)田，支援農(nóng)業(yè)。3 工廠布置緊湊，生產(chǎn)周期短4 不需焙燒，僅需提供養(yǎng)護用的蒸汽，故燃料消耗低，減少了對大氣的污染。5 自動化程度比較高，生產(chǎn)率高，勞動強度低6 不受季節(jié)和氣候的影響，可以全年生產(chǎn)。7 產(chǎn)品容重輕，導(dǎo)熱系數(shù)小，對改善建筑功能，降低建筑成本有利。1 粉煤灰磚用于基礎(chǔ)或用于易受凍融和干濕交替作用的建筑部位必須使用一等磚與優(yōu)等磚。增加了成本。2 粉煤灰不得用于長期受熱，受急冷急熱和有酸性介質(zhì)侵蝕的部位。3 生產(chǎn)建材制品， 如果粉煤灰中放

28、射性元素含量較高， 會影響人體健康。4 部分有害元素會溶出， 滲人土壤， 被植物吸收 。 有毒金屬對人體影響砷砷ArsenicArsenic多種癌癥，皮膚色變，手疣多種癌癥，皮膚色變，手疣鋇鋇BariumBarium腸胃問題，肌無力，心臟損傷腸胃問題，肌無力，心臟損傷硼硼B(yǎng)oronBoron生殖疾病，胃腸道疾病生殖疾病，胃腸道疾病鉻鉻ChromiumChromium癌癥，潰瘍及其它胃病癌癥，潰瘍及其它胃病鉛鉛LeadLead智力下降，神經(jīng)系統(tǒng)損傷，發(fā)育和行為問題智力下降，神經(jīng)系統(tǒng)損傷，發(fā)育和行為問題錳錳ManganeseManganese神經(jīng)系統(tǒng)損傷，肌肉問題，智力缺陷神經(jīng)系統(tǒng)損傷，肌肉問題，

29、智力缺陷汞汞MercuryMercury認知障礙，發(fā)育遲緩，行為問題認知障礙，發(fā)育遲緩，行為問題鉬鉬MolybdenumMolybdenum礦物質(zhì)失衡，貧血，發(fā)育缺陷礦物質(zhì)失衡，貧血，發(fā)育缺陷釩釩VanadiumVanadium出生缺陷，肺出生缺陷，肺/ /喉喉/ /眼睛疾病眼睛疾病鈷鈷 CobaltCobalt肺肺/ /心臟心臟/ /肝臟肝臟/ /腎疾病，皮炎腎疾病，皮炎鋅鋅 ZincZinc腸胃問題，生殖疾病腸胃問題，生殖疾病銻銻AntimonyAntimony刺激眼部、心臟損傷，肺病刺激眼部、心臟損傷，肺病鎘鎘CadmiumCadmium肺病，腎病，癌癥肺病，腎病，癌癥鎳鎳NickelN

30、ickel癌癥，肺病，過敏反應(yīng)癌癥，肺病，過敏反應(yīng)硒硒SeleniumSelenium出生缺陷，影響兒童骨骼生長出生缺陷，影響兒童骨骼生長n 經(jīng)濟效益粉煤灰資源化最直接的效益是企業(yè)的經(jīng)濟效益，如生產(chǎn)粉煤灰水泥，技術(shù)比較成熟，每利用一噸灰直接收益100150元。我國目前水泥年產(chǎn)量超過4億噸，從國家公布的資源看，全國僅有5%的水泥企業(yè)利用粉煤灰，年產(chǎn)量2000萬噸。所以利用粉煤灰生產(chǎn)水泥，發(fā)展前景十分可觀。十多年來，我國在筑路、回填方面使用了大量粉煤灰。粉煤灰筑路每平方米可節(jié)省造價3元，每利用1噸灰可節(jié)支1520元。粉煤灰資源化產(chǎn)生的經(jīng)濟效益還來源于國家對粉煤灰資源化的稅收優(yōu)惠。目前，國家對企業(yè)開

31、展粉煤灰綜合利用的稅收優(yōu)惠政策主要有：企業(yè)生產(chǎn)的原料中摻有不少于30%的煤矸石、石煤、粉煤灰、燒煤鍋爐等廢渣(不包括高爐水渣)為原料生產(chǎn)的建材產(chǎn)品，享受免征增值稅政策；在生產(chǎn)原料中摻有不少于30%的煤矸石、石煤、粉煤灰爐渣(不包括高爐水渣)及其他廢渣生產(chǎn)的水泥，享受增值稅即征即退政策；部分新型墻體材料產(chǎn)品享受增值稅減半征收政策；企業(yè)利用本企業(yè)外的大宗煤矸石、爐渣、粉煤灰作主要原料，生產(chǎn)建材產(chǎn)品的所得，自生產(chǎn)經(jīng)營之日起，免征所得稅五年。企業(yè)利用國家政策取得的利益也十分可觀。n 環(huán)境效益 我國每年發(fā)電及熱電聯(lián)產(chǎn)耗原煤6億噸，排放的粉煤灰高達118億噸，嚴重地威脅著生態(tài)環(huán)境。粉煤灰含水量低、顆粒細,易產(chǎn)生揚塵。在我國大多數(shù)城市，粉煤灰是懸浮顆粒物的來源,造