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炼钢除尘灰的资源化利用

炼钢除尘灰的资源化利用
炼钢除尘灰的资源化利用

1.文献综述

1.1 除尘灰概况

1.1.1 除尘灰来源

在钢铁厂生产过程中,生产出来的副产品和粉尘主要是除尘灰,而这些除尘灰会在多个方面产生,比如电炉灰和高炉灰,不仅如此,在烧结冶炼过程中,也会产生大量的除尘灰,这些有害物对环境造成了严重的影响。

除尘灰的来源是多方面的,生活过程中会产生一部分的有害物,这些有害物中含有烟尘[1]等,除了生活中还有交通运输过程中,一些交通工具的尾气排放等产生的有害物也是除尘灰的来源,除尘灰的来源最多的是工艺生产中,这就是除尘灰的主要来源。现在除尘灰每年排放130万吨,造成了严重的环境污染,而电炉炼钢是造成烟尘污染最主要的来源。

在进行的电炉炼钢阶段,通常经过几道工序来完成生产电炉灰,最终在袋式除尘器来捕集电炉烟尘,这样完成了对电炉灰的生产,占产出炉料装入量2%~3%。电炉在冶炼过程中产生大量烟尘,每吨钢发生量大约为12~20 kg/t,烟尘中含FeO的在40 %以上。在钢铁这一行业当中电炉能够生出许多的烟尘,平均一年就可以捕集10万多吨,如果加上重机、电力制造、造船等行业数百台电炉排出的烟尘,数量就更为可观,这么多的烟尘会造成十分恶劣的环境污染,对人的健康造成影响,所以我们要对其进行有效的治理,不仅如此还要加以利用,变废为宝不浪费宝贵的资源[2]。

在钢铁企业,近些年越来越多人开始注意怎样再次利用烟尘[3]。对除尘灰的综合利用在国内研究课题中十分重要,目前对除尘灰的利用主要是两个方面,一个是球化后作为建材用料,另一个是作为原料进行回炉再利用,当作建材用料的时候,用作磁性材料的研究现在看来还是十分的少的。除尘灰球化后在回炉中作为炼钢原料还可以作一些像氧化红铁等技术水平低的材料,当作为这些技术水平低的材料时,对于除尘灰的资源是非常大的浪费,所以这些还有待考虑。国外和我国一样,对回收利用除尘灰这一项目也十分看重,他们回收其中的炭来作为墨水等等,或者作为活性炭这种吸附能力强的物质,对于水的合格和吸入的大气都起到了净化的作用[4]。

研究人员已经做了很多有关除尘灰综合利用的工作。目前所利用的方法总体来说有两类:一为湿法处理;二为火法处理。相比于火法处理,湿法处理除尘灰更热门,后者其实是把其中的有色金属回收来产出炼铁和化工原料,减少环境污染,创造经济效益,而后者的主要处理方法是进行酸法处理的方式。用这种方法进行处理主要是对用酸液浸洗预处理过的除尘灰而言,回收其中的铁,并且去

除其中的杂志,在进行酸法处理时,我们要用到侵出剂,一般有盐酸,硫酸和硝酸等。火法处理相比于湿法处理就要简单的多,直接烧结除尘灰就是其处理的方法。

首钢在秦皇岛设有的公司一共有13台不同种类的除尘设备进行炼钢及炼铁等的生产,每月基本产出各种除尘灰5千吨。炼钢及炼铁的时候产生了大量的除尘灰,其中的大部分没有经过处理回收利用,而是跟随着烧结料回到系统中,这样产生了十分不理的影响,不仅是对烧结生产的,也是对机器的严重破坏,比如除尘器。这样研究各种除尘灰的特性对其预处理和综合利用以及烧结稳定运行、烧结机头电除尘器的除尘效率有很大的意义。

实验部分

1.除尘灰的化学成分

在研究除尘灰的化学成分时候,要先对其进行取样,在去过各种样品后用特定的光谱仪进行对样品的分析,通过对其的分析得出有用的结论。

不同的生产工艺、不同类型的除尘器产生的除尘灰成分产生明显差异,首秦公司研究的除尘灰基本可以分为5种,在根据不同除尘灰的化学成分的不同,像有的除尘灰含碳量高些,就称其为高碳灰,在如含铁高的就叫高铁灰,还有含钙高的高钙灰和含碱度高的高碱金属灰,最后还有炉尘的OG泥。并且值得关注的是烧结机头电除尘器,其中分为多个电场,在这些之中的除尘灰TFe的含量不是很多,与此相反的是碱金属的含量确是非常的多的,这是要考虑的重要的方面。熔点和沸点低。在烧结过程中碱金属会造成板结,这是由于其在温度降低后经过几个装置并且在负压下造成的。所以对烧结机头电除尘器第2、第3电场的除尘灰需要重点研究。

2.烧结机头电除尘灰物相分析

采用X光粉晶衍射仪并且依据ASTM法对除尘灰进行物相分析。测试条件分别为电压35 kV,扫描速度4b/min,电流25 mA,接收狭缝0.3mm,当然还有发散狭缝1b和防散射狭缝1b,有了这些条件才能顺利进行分析。通过对物相分析得出的结果看出作为第1电场除尘灰的电除尘器以磁铁矿、赤铁矿为主,碱金属化合物类为次,少量水云母、高岭石及羟钙石也会有;以碱金属化合物类为主的第2、第3电场除尘灰并且含有少量磁铁矿、赤铁矿以及蒙脱石。这样烧结机头电除尘灰物相分析的结果与和化学成分的分析结果是相一致的。

除尘灰的分类

首秦公司研究的除尘灰基本可以分为5种,在根据不同除尘灰的化学成分的不同,像有的除尘灰含碳量高些,就称其为高碳灰,在如含铁高的就叫高铁灰,还有高钙灰和高碱金属灰,还有炉尘的OG泥。高铁灰包括了炼铁联合料仓除尘灰,在炼铁前还有一部分炉前除尘灰、在烧结的时候车放料时期及烧结机器的除尘灰和其头部的电除尘器1电场灰等。炼铁联合料仓、炼铁炉前除尘等处产生的

粉煤灰综合利用项目建议

电厂年产粉煤灰综合利用工程建议书 1立项背景 自二十世纪七十年代世界性能源危机以来,能源与环境就一直成为当今世界各国面临的重大问题。能源为经济发展提供动力,经济发展又依赖能源发展,所以现代社会能源的发展直接影响着经济的发展速度和发展规模。由于经济的发展,能源的需求量迅速增长,我国的能源形势变得非常严峻。近年来,我国经济持续高速增长,资源消耗急剧增加,环境压力越来越大。在能源供给竞争激烈的情况下,能源供应、节约及资源的循环利用变得极其重要。 循环经济是物资闭环流动性经济、资源循环经济的简称,是以资源的高效利用和循环利用为目标,以“减量化、再利用、资源化”为原则,以物资闭路循环和能量梯次使用为特征,按照自然生态系统物资循环和能量流动方式运行的经济模式。它要求按照生态规律组织整个生产、消费和废物处理过程,将经济增长方式由传统的“资源一产品一废物排放”的开环模式,转化为“资源-产品-再生资源”的闭环模式,使物质和能量在整个经济系统中得到合理和持久的利用,最大限度地提高资源环境的配置效率,实现社会经济的生态化转向。 XXXX具有120余年的煤炭开采历史,是XX省和华东地区重要的煤炭生产基地。年产煤炭1500万吨以上,总资产103亿元,入选全国500家大企业集团和中国煤炭百强企业。XXXX有限公司根据国家实行资源优化配置、工业合理布局、大力开展资源节约综合利用的可持续发展战略和煤炭行业调整产业结构的方针,在其下属的XX煤矿矿井附近建设一座燃用该集团公司在XX东部矿区煤矿开采的低热值煤的资源

节约和综合利用示范型“坑口发电厂”。 “XX电厂年产100万吨粉煤灰综合利用工程”就是把循环经济理念应用到坑口电厂年产百万吨灰渣消耗中,使生产中的废弃物转化成下一个生产领域的资源,实现生产效益、环境效益、经济效益和社会效益的统一。发展XX集团东部地区循环经济是东部企业发展的必选途径,是整个社会实现大循环的必要环节,更是解决环境问题的有效出路。 XX电厂年产100万吨粉煤灰综合利用工程是一个包括自然、工业和社会地域综合体,是依据循环经济理念和生态学原理设计建立的一种新型经济发展形态,它通过成员之间副产物和废物的交换、能量和废水的逐级利用、基础设施的共享来实现XX集团东部企业经济和环境的协调发展,符合了国家的方针政策、符合XX集团的总体战略思想。 2工程意义和必要性 2.1工程意义 循环经济是XX电厂及XX集团东部矿区及企业实现可持续发展的重要途径,发展循环经济的目的是在经济、社会较快发展的前提下,通过循环利用资源,达到节约资源、改善环境的目的,使XX电厂及XX集团东部矿区及企业走上可持续发展的道路。通过本工程建设,可以构建XX集团东部经济循环区,通过合理构建产业链间的关联,可以加强产业链之间的能源共享,提高能源的综合利用效率。进行有效的产业链整合,提高供应链管理的水平以及生产和服务的效率,减少能耗,提高产品和服务的质量,提升核心竞争力,对XX集团具有非常重要的意义。

粉煤灰用途

粉煤灰常用作为混凝土的掺合料。由有机物和无机物组成,作为填充材料。 主要表现为: 粉煤灰治理的指导思想已从过去的单纯环境角度转变为综合治理、资源化利用;粉煤灰综合利用的途径以从过去的路基、填方、混凝土掺和料、土壤改造等方面的应用外,发展到目前的在水泥原料、水泥混合材、大型水利枢纽工程、泵送混凝土、大体积混凝土制品、高级填料等高级化利用途径。 化学性质 粉煤灰是一种人工火山灰质混合材料,它本身略有或没有水硬胶凝性能,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,与氢氧化钙或其他碱土金属氢氧化物发生化学反应,生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。 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。 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。 目前,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生成水化物,然后经脱水和低温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,掺入少量粘结剂和固体燃料,经混合、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,

浙江粉煤灰综合利用项目可行性研究报告

浙江粉煤灰综合利用项目可行性研究报告 规划设计/投资分析/产业运营

报告摘要说明 粉煤灰的应用不仅可以减少水泥用量,降低混凝土生产成本,而且可 以改善混凝土的工作性能。随着我国建筑向高层化、大型化、现代化发展,具有高耐久性、长寿命的高性能混凝土应用将越来越普遍。粉煤灰等工业 废渣是制备高性能混凝土的关键,因此,利用粉煤灰生产高性能混凝土是 粉煤灰综合利用的重要方向。 火电行业是粉煤灰最主要的产生来源,据中国电力联合会数据显示,2017年1-6月份,全国规模以上电厂火电发电量22215亿千瓦时,同比增 长7.1%,增速比上年同期提高10.2个百分点。2016年中国粉煤灰产生量 约为5.65亿吨,可以推测2017年中国粉煤灰产生量约为6.0亿吨,较 2016年略有增长。 该粉煤灰项目计划总投资9177.48万元,其中:固定资产投资7572.72万元,占项目总投资的82.51%;流动资金1604.76万元,占 项目总投资的17.49%。 本期项目达产年营业收入13099.00万元,总成本费用10053.34 万元,税金及附加161.67万元,利润总额3045.66万元,利税总额3627.42万元,税后净利润2284.24万元,达产年纳税总额1343.17万元;达产年投资利润率33.19%,投资利税率39.53%,投资回报率 24.89%,全部投资回收期5.52年,提供就业职位230个。

2017年,继续受建筑建材行业下行,水泥行业去产能,煤炭价格波动等因素影响,我国粉煤灰综合利用遭遇严峻挑战,几乎全国范围内粉煤灰市场都出现了量价齐降的问题。与此同时,2018年1月1日环境保护税法即将实施、新修订的国家标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB1596-2017发布,对粉煤灰的综合利用造成了巨大挑战。 粉煤灰中含有硅、铝、铁、碳、镓、锗等多种有用元素,利用粉煤灰为原料提取相关有价元素,是未来实现粉煤灰高附加值利用的重要途径。目前,粉煤灰选碳和选铁技术已比较成熟,分离提取氧化铝、白炭黑、金属镓等技术也已取得重要进展。国外也有研究人员根据当地的粉煤灰特点在从事粉煤灰提取磷、镁等元素的相关研究工作。提取有用元素后的粉煤灰还可以用于建材生产,进行综合利用,避免粉煤灰残渣形成二次污染。目前产业化应用方面,粉煤灰提取氧化铝仅大唐国际再生资源开发有限公司年产20万吨氧化铝生产线稳定运行。

粉煤灰的综合利用现状及对策分析

粉煤灰的综合利用现状及对策分析 徐凤宇 (贵州大学明德学院,贵州贵阳550004) 摘要:本文主要通过阐述粉煤灰对环境的危害,说明其利用的必要性;从粉煤灰的化学组成及物理结构特点入手,综述国内外对粉煤灰的综合利用现状;具体介绍了粉煤灰在建材制品、化学工业、农业以及环境保护等领域中的应用,针对利用中存在的问题,提出了一定的可行性方案;为粉煤灰的综合利用与全面推广奠定了一定的理论基础;最后对粉煤灰今后的发展方向及应用热点作了展望,旨在促进固体废弃资源的合理化利用与加快推进我国粉煤灰综合利用的产业化进程和资源的可持续发展战略。 关键词:粉煤灰;综合利用;发展方向 0 前言 资源的综合利用化程度是反映人类文明程度和科技发展水平的重要指标;粉煤灰堆存量逐渐增加,对生态环境造成了很大的威胁,因此需要根据其特性不断开展粉煤灰的综合利用,使其“化害为利、变废为宝”,从而实现可持续发展。 1 粉煤灰对环境的危害 电厂的粉煤灰对环境的影响主要表现在: ①贮灰需占据大量的土地或农田,浪费土地资源,污染土壤; ②扬尘污染空气。只要有四级以上的风力,即可将表层灰粒剥离扬弃,扬灰高度可达20~50 m ,悬浮于大气中的粉煤灰不仅影响能见度,而且在潮湿环境中会对建筑物、工程设施等表面造成腐蚀③湿法排灰会浪费水资源并造成地表水体的污染,粉煤灰进入水体,使水浊度大大增加,形成的沉积物会堵塞河床、使湖泊变浅,悬浮物和可溶物会恶化水质。④贮存在灰场的粉煤灰、飘浮于大气中的粉煤灰降落到地面都会污染土壤,造成土质碱化及其他影响,影响农作物、植物生长及养殖业、畜牧业生产;⑤粉煤灰中含有重金属元素、有毒物质、放射性物质等有害物质,污染环境并影响人体健康。 2 粉煤灰利用的必要性 目前,我国燃煤电厂及化工行业每年排放的粉煤灰工业废渣逐年增多,2000 年全国粉煤灰的年排放量累计达到1.16 亿吨,而且仍以每年800 万吨的排放量递增。预计2008年我国粉煤灰年产量将达到1.8亿吨,造成严重的“黑色污染”,所以粉煤灰高效的综合利用迫在眉睫。 3粉煤灰的基本性能 3.1粉煤灰的化学组成 粉煤灰由有机物和无机物组成,有机物的主要成分为碳、氢与氧;无机物的主要成分为高岭石、方解石和黄铁矿。无机物燃烧后经除尘器收集形成灰渣,其化学成分以氧化硅和氧化铝为主,其中Sio2、Al2o3、Fe2o3 3种成分占70%以上。Cao和Mgo的含量较小随原煤的组成和产出时代不同而变化,一般在0.2%~10%之间变动,各成分所占比例如(表1)所示。 表1粉煤灰的主要成分含量 成分Sio2 Al2o3 Fe2o3 K2o Cao Tio2 N So2 P2o5 含量(%)50.33 30.50 7.40 0.95 3.55 1.05 0.128 0.18 0.013 3.2粉煤灰的物理结构

粉煤灰相关知识

粉煤灰相关知识 一、粉煤灰是怎么产生的? 二、1、什么是粉煤灰: 三、粉煤灰是火力发电厂煤粉锅炉排除的一种工业废渣,从煤燃烧后的烟气中收捕下来的粉末称为粉煤灰。粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。(粉煤灰也叫飞灰, 是由热电站烟囱收集的灰尘, 属于火山灰性质的混合材料, 其主要成分是硅、铝、铁、钙、镁的氧化物, 具有潜在的化学活性, 即粉煤灰单独与水拌合不具有水硬活性, 但在一定条件下, 能够与水反应生成类似于水泥凝胶体的胶凝物质, 并具有一定的强度 . 由于煤粉微细, 且在高温过程中形成玻璃珠, 因此粉煤灰颗粒多成球形。) 四、 五、2、粉煤灰的产生过程(燃烧过程): 六、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(主要为灰粉)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,含有大量灰粉的烟气流向炉尾。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。 七、由煤粉中蒸发出来的水蒸汽及气体,一部分排放道大气中,一部分凝聚在飞灰的表面。为了控制SO x 的污染,在烟道气排出之前,通入石灰石浆或石灰石粉,捕获烟道气中的SO x ,特别是含硫高的煤作为燃料时。总的煤灰中的75 %~ 85 %变成飞灰,剩余部分则为底部灰及炉灰。) 八、中国以煤为主要能源,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,粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一。1997年全国排放粉煤灰已超过1亿吨,到2005年,年排灰量达到1.6亿吨,成为世界最大的排灰国,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,并占用了大量的土地。因此粉煤灰的处理和利用问题引起人们广泛的注意。 九、 十、二、粉煤灰的化学组成 十一、 十二、粉煤灰中硅含量最高,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、

炉渣粉煤灰综合利用项目

炉渣粉煤灰综合利用项目可行性研究报告 (代项目建议书)

目录 第一章总论 (1) 1.1项目名称及建设单位 (1) 1.2报告编制依据和范围 (1) 1.3推荐方案 (2) 1.4结论 (4) 第二章项目的背景及建设的必要性 (5) 2.1墙体材料现状及存在的问题 (5) 2.2“十一五”新型墙体材料发展面临的形势 (7) 2.3墙体材料革新的指导思想、发展目标和发展重点 (9) 2.4主要对策和措施 (12) 2.5建设的必要性 (14) 第三章市场预测及建设规模 (16) 3.1市场预测 (16) 3.2生产规模 (18) 第四章建设单位基本情况 (19) 第五章建设地点 (20) 5.1城市概括 (20) 5.2建设条件 (21) 第六章建设方案 (23) 6.1建设内容 (23) 6.2产品介绍 (23) 6.3生产工艺 (29) 6.4主要设备选择 (30) 6.5主要原辅材料、燃料、动力消耗指标 (32) 6.5土建工程 (33) 6.6给排水 (33) 6.7供电 (34)

第七章环境保护 (36) 7.1主要污染源 (36) 7.2设计采用的环境保护标准 (37) 7.3治理措施 (38) 7.4环境管理 (39) 7.5环境影响评价结论 (40) 第八章消防 (41) 8.1设计依据 (41) 8.2工程概述 (41) 8.3消防措施 (41) 8.4电气消防 (42) 8.5生产过程中的职业危害因素 (42) 8.6采用的主要防范措施 (43) 第九章节约能源 (45) 9.1概述 (45) 9.2工艺生产上的节能措施 (45) 第十章企业组织与劳动定员 (47) 10.1企业组织及工作制度 (47) 10.2劳动定员 (47) 10.3劳动力来源及技术人员培训 (47) 第十一章项目实施进度建议 (48) 第十二章工程招标 (49) 12.1招投标管理的基本原则 (49) 12.2招标依据 (50) 12.3项目招标范围 (50) 12.4项目招标程序 (50) 12.5项目招标内容 (51) 第十三章投资估算 (53) 13.1编制依据 (53) 13.2投资估算说明 (53) 13.3编制基数 (53)

粉煤灰的处理与综合利用

污染与防治 粉煤灰的处理与综合利用 赛汉胡尔 姚婕 (呼和浩特城发供热分公司,呼和浩特 010010) 摘要:介绍了粉煤灰的基本结构与几种主要综合利用途径:粉煤灰制备建筑材料,包括粉煤灰制砖、制各 种砌块、制取水泥和混凝土基本材料等;粉煤灰在农业方面可以制成肥料和土壤改良剂;粉煤灰在废水处理和 烟气脱硫方面的应用等等。提出呼和浩特市区应加深对粉煤灰综合利用的认识,加强妥善处理粉煤灰,加快 粉煤灰的综合利用步伐,防止粉煤灰资源的浪费,减少粉煤灰对环境污染。 关键词:粉煤灰; 处理; 利用 中图分类号:X522文献标识码:A文章编号:1007-0370(2004)04-0021-03 THE DISPO SAL AND COMPREHENSIVE UTILIZATION OF FLY ASH Saihanhuer YAO Jie (Heation Supply Branch Company of Hohhot Urban Development Group,Hohhot 010010) Abstract:T he basic structure and major compr ehensive uses of fly ash are introduced,and it proposes that the use and pro per disposal of fly ash should be paid attention to prevent from w aste of fly ash resources and reduce the pollut ion of fly ash on environment. Key words:fly ash;disposal;ut ilization 粉煤灰的主要来源是以煤粉为燃料的发电厂和城市集中供热锅炉的除尘器。我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国,目前粉煤灰年排量约1.8亿吨,考虑到今后新建和扩建燃料发电、城市集中供热工程增多,粉煤灰的产生量也必将会随之快速增多,因此,加大对粉煤灰的妥善处理和综合利用的研究和开发显得日益重要。发达国家已将它作为一种新的资源来利用,粉煤灰利用率已高达70%80%,而我国目前的利用率仅为30%左右,因此,国家已将粉煤灰的综合利用技术列为重点推广应用的十项新技术之一。而呼和浩特市也同样存在大量的粉煤灰的妥善处理和再利用问题。解决粉煤灰资源节约综合利用工作与妥善处理粉煤灰搞好环境保护问题是我市实施可持续发展战略的重要措施之一。 1 粉煤灰的基本结构及性能 收稿日期:2004-07-17 作者简介:赛汉胡尔(1971),女,大学本科,现从事城市发电供热管网工作. 我国多数大中型电厂和集中供热的粉煤灰化学成分与粘土很相似,但其二氧化硅含量偏低,三氧化二铝含量偏高。粉煤灰中硅的含量最高,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M gO、Na2O、K2O、SO3,以及锗、镓、硼、镍、铀、铂等稀有元素。 粉煤灰外观类似水泥,为球形或微珠的集合体,直径1um100um,颜色从乳白到灰黑,颜色的变化在一定程度上反映它的细度和含碳量。粉煤灰具有较大的比表面积、多孔。粉煤灰是一种火山灰质材料,其中SiO2、AI2O3、Fe2O3三种成分占70%左右,CaO和MsO 含量较小,Ca0和M g0含量随原煤的组成和产出时代不同而变化。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。 2 粉煤灰在建材方面的应用 2.1 制取粉煤灰水泥和作为混凝土基本材料 由于粉煤灰的主要成分SiO2、AI2O3,是不定型的,在常温有水存在的情况下,能与碱金属和碱土金属生 21 粉煤灰的处理与综合利用 赛汉胡尔 姚婕

电厂粉煤灰的开发和利用

电厂粉煤灰的开发和利用 一、粉煤灰的综合利用 我国有丰富的煤炭资源,近期电力工业的发展仍是以燃煤的火力发电为主。据统计1995年火电厂排灰总量9936万吨,并以每年1000多万吨速度递增。到2000年粉煤灰的排放量已达1.6亿吨。而根据目前的排灰量和利用水平,冲灰水量和贮灰场占地分别达10多亿吨和40多万亩。大大地浪费掉那么多的水资源和土地资源。并还导致二次污染。可见粉煤灰的综合利用、变废为宝是一个十分近切而重要的问题。 粉煤灰的综合利用工作,长期以来一直受到国家的重视,但也受到各种因素的制约,其利用率一度徘徊在20%左右。随着经济形势的发展和环保的要求,粉煤灰的利用率不断上升,利用途径不断拓宽。除用于建材墙体、水泥生产、工程回填、道路基层外,还使用于混凝土掺合料代替部分水泥,生产陶粒、橡胶及塑料工业的填充料,保温材料及农业等方面。其用量也以200万吨左右的速度递增。1995年其利用率已达41.7%。 目前,粉煤灰不完全是一种废弃物,而成为一种可再生资源,通来分级和处理成为一种商品,从而给社会和企业带来了可观的效益。 二、粉煤灰的加工处理 粉煤灰的特性和使用技术标准 粉煤灰是一种呈微酸性具有潜在活性的粉状体。其化学成分和性质与火山灰相似。主要成分为SiO2、Al2O3及Fe2O3。物相组成中有60%-85%为铝硅酸盐玻璃遭微珠,具水硬性凝胶性能。在水分存在的条件下能与石灰、水泥熟料等碱性物质产生水化反应生成含水硅酸盐和铝酸盐,具有一定强度。含碳量高的粉煤灰,其玻璃体含量减少,活性和强度相对较低。 粉煤灰的水化过程进行较缓慢。颗粒细的、尤其在5μ~30μ以下,细颗粒水化速度较快,水化程度也较高。对提高强度、提高早期强度起着重要作用。而在粉煤灰原灰中一般小于等于30μ的颗粒占50%,且各厂大有差异。故需对原灰进行分级或粉磨等处理。 由于粉煤灰的加入既代替了部分水泥,又改善了搅拌混凝土的和易性、均匀性、泌水性、可泵性,这样可减少用水量,并延长新拌混凝土的凝结时间,对提高后期度、抑制碱骨料反应都有好处。尤其对降低水化热、延缓放热速率而使大型水工业、大体积混凝土浇筑后不开裂甚为有利。但这些使用必须在粉煤灰具备一定细度及达到规定的标准即等级灰的要求时才行。 GB1596-91对等级灰及其在混凝土中掺入量作了规定,见下表: 混凝土掺合料用等级灰(粉煤灰)标准 注:根据混凝土工程的不同浇筑要求,等级灰的掺合量也不同,最大掺合量可达50%。 等级灰的加工 1、达到等级灰的几种方未能: (1)干法分选—用机械分选的设备将原来按需要分选出等级灰和粗灰。等级灰可以是I或II级灰,粗灰一般另行处理(供水泥厂作原料或供筑路等其他用或水排另外堆存)。单一的干法分选技术,其弊端在于粗灰的低值利用。一般有近50%左右的干灰资源只能低值出售(10元/吨左右)。明显地影响了粉煤灰的经济效益(每吨的差价I级灰为100 元/吨,II级灰为50元/吨)。

粉煤灰综合利用现状分析

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/6d7992292.html, 粉煤灰综合利用现状分析 作者:刘雪娥 来源:《中国房地产业·下旬》2018年第01期 【摘要】粉煤灰是火力发电行业的副产品,产生量巨大,加强粉煤灰综合利用意义重 大。随着国家相关政策出台,粉煤灰利用也有所突破。本文就粉煤灰综合利用的现状就行阐述,分析了粉煤灰利用还存在的问题,并提出应对措施。 【关键词】粉煤灰;建筑工程;氧化铝 我国是世界最大的煤炭生产和消费国,2015年生产原煤37.5亿t,消费煤炭39.65亿t。[1]我国的粉煤灰主要来自以煤为燃料的火电厂和城市集中供热锅炉,随着电力工业的发展,2015年全国粉煤灰产生量达到5.7亿t,按照全国平均综合利用率70%计算[2],仍有约1.7亿t粉煤灰未被利用,带来了严重的社会和环境问题。随着《粉煤灰综合利用管理办法》、《中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法》等管理办法、法规等的出台以及各种优惠政策的实施,粉煤灰综合利用也取得许多进展,本文就粉煤灰综合利用现状进行阐述,分析粉煤灰利用还存在的问题,并提出解决措施。 1、粉煤灰综合利用现状 1.1粉煤灰在农业中的应用 粉煤灰掺入土壤中使用能降低土壤容重、改变孔隙率、改善土体结构和提高土层内表面的温度,从而促进农作物生长、提高产量[3]。粉煤灰的施用还会对土壤微生物活性和酶活性的 影响,能够对耕地、碱化土壤、沙化土壤、矿区土壤就行改良,缓解土地资源危机[4]。此 外,粉煤灰中含有农作物生长所需的钙、镁、锌、锰、硼等营养元素,可以提高种子发芽率,增加作物抗病能力,提高作物产量。[5]因此,粉煤灰可用于生产粉煤灰复合肥、粉煤灰磁化 肥等用于农业工程中。[5] 1.2粉煤灰在建筑工程中的应用 粉煤灰可作为填筑材料,在填筑工程中替代砂、土等传统填料,以降低成本;粉煤灰经过处理成为原状灰之后可用作拌制混凝土的原料,能够改善混凝土的强度、干燥时的收缩性、导热率;粉煤灰可替代粘土用于水泥生产,还可作为混合材与水泥熟料共同制成粉煤灰水泥,由于强度要求高、抗裂性、耐腐蚀性要求较 高的海事工程、水利工程等;粉煤灰还能用于砖块中,制成保温砌块、空心砌块、粉煤灰砖以及路面砖,广泛地应用在车行道、人行道、园林道路、广场、亭院、仿古建筑道路以及停车场等道路建设中。[6]粉煤灰经铝酸酯活化后可用于合成粉煤灰聚烯烃产品。[7]以粉煤灰,

粉煤灰高附加值综合利用

粉煤灰高附加值综合利用 1991年春,在北京召开的全国粉煤灰综合利用会议上,时国家计委负责人曾提出:粉煤灰利用要向冶金、有色、……等方面开拓,如从粉煤灰中提出氧化铝,利用粉煤灰炼制炼钢脱氧剂等。2004年9月,国家发改委在《关于组织实施资源综合利用关键技术国家重大产业技术开发专项的通知》中,明确提出利用粉煤灰生产高附加值铝硅系列合金。 粉煤灰、煤渣、煤矸石含有大量SiO2及Al2O3,还含有Fe2O3、TiO2、CaO、MgO、及碱金属氧化物。利用粉煤灰、煤渣、煤矸石炼制铝硅铁合金,已有先例。前苏联利用页岩渣和页岩焦灰渣,炼得含铝33.36%,硅42-46%,铁14-18%,钙1.2-3%,钛1.2-2%的合金,利用电厂排放的粉煤灰生产类似上述合金亦当毫无问题。可用作炼钢脱氧剂,炼镁还原剂。登电集团从乌克兰引进技术兴建的电热法炼制铝硅中间合金炉业已投产有时,运行良好。其工艺技术可以借鉴。 电厂喷吹煤粉中所含有的铝硅酸盐类矿物,经1250℃以上高温煅烧,以粉煤灰形态排出时,业已莫来石化,有着很好的化学活性和很强的反应能力,只是粘结性稍差,可采用相应工艺加以解决,以使球团强度尤其是耐热强度,能满足冶炼工艺要求,减少炉渣,粉尘产生,提高金属收率,降低能耗。

运用高梯度磁分选,可把灰中Fe2O3除去绝大部份。从事粉煤灰综合利用的黄明教授,运用高梯度磁分选,把灰中Fe2O3清除到0.6%以下,剩余的Fe2O3还原后可再在合金出炉时予以清除。 使用普通粉煤灰炼制铝硅合金时可能产出合金成份大致如下:Si:57%,Al:38%,Fe:1.2%,Ti:2%,其它:0.8%。 如炉渣与粉尘比>1.5,炉渣回炉,炼制1吨如上述相同的合金,约需粉煤灰2650公斤,还原剂碳1200公斤。实际生产中,同以高岭土为原料一样,当炉况正常,配料合理,球团质量合格,炉温稳定保持在2000-2200℃之间时,合金组份中铝的回收率可达88%,硅的回收率可达80%以上,倘炉况不稳,还原反应工艺紊乱,会使回收率降低。炉温过高或过低,炉料制备粗放,球团质量差尤其是耐热强度不够,会造成大量金属挥发,产生大量烟尘、炉渣、导致物料、电能过量消耗。因而,应保持炉况正常,严格控制炉温,及时排出还原金属和炉渣,以减少金属挥发损失,防止涨炉底。这就要求反应区能量密度足够大,足以保证能连续出炉,要求三相三电极矿热炉的有功功率只小在1.3MW以上,交流单相单电极矿热炉的有功功率只小在1.0MW以上。 炼制硅铁时,铁能破坏SiC生成硅铁,温度在1600℃以上。炼硅时,SiC与SiO2反应生成硅的温度为1812℃。而炼制铝硅合金温度必须严格控制在2000-2200℃之间,对工艺和炉子的功能要求很高。冶炼过程铝硅酸盐(高岭土、兰晶石、硅线石、红柱

火力发电厂固体废弃物的资源化利用

火力发电厂固体废弃物的资源化利用 2014-08-15 近年来,随着中国工业化进程的不断深入,工业固体废弃物在逐年增加。而火力发电厂作为中国能源工业的主体,每年产生的固体废弃物超过4×107 t,不仅给周围环境造成巨大压力,也造成资源浪费。目前对火电厂固体废弃物处理主要采用填埋和堆放方式,占地面积大,环境压力大,处理成本高,浪费严重,资源化利用仅占30%左右。本文通过对国华宁海电厂固体废弃物资源化利用的研究,发现其实现了节约资源、保护环境的双重效果,值得借鉴。 1 火力发电厂固体废弃物的来源组成性质 1.1 工业固体废弃物的定义 工业固体废弃物是指在工业生产过程和工业加工过程产生的一般不再具有原使用价值而被丢弃的以固态和半固态存在的物质,或是与提取目的组分不同的剩余物质。火力发电厂固体废弃物属于能源工业固体废弃物中的一种[1]。 1.2 火力发电厂固体废弃物的来源及种类 火力发电厂固体废弃物主要产生于燃煤发电过程,煤粉经高温燃烧后形成一种似火山灰质的混合材料,主要包括粉煤灰、废渣、碎屑等。另外随着脱硫技术条件的成熟,脱硫石膏成为现代火电厂一种主要固体废弃物。例如国华宁海电厂的固体废弃物主要为粉煤灰和脱硫石膏。 1.3 火力发电厂主要固体废弃物组成性质 1.3.1粉煤灰的组成性质 粉煤灰化学组成与煤的矿物成分、煤粉细度和燃烧方式有关,其主要成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO和未燃炭,另含有少量K、P、S、Mg等的化合物和微量元素。根据粉煤灰中CaO含量的高低,一般将其分为高钙灰和低钙灰。CaO含量在20%以上的为高钙灰,其质量优于低钙灰。粉

煤灰中SiO2、Al2O3、Fe2O3的含量关系到用它作为建材原料的好坏。 粉煤灰活性是指粉煤灰在和石灰、水混合后所显示的凝结硬化性能。具有化学活性的粉煤灰本身无水硬性,但在潮湿条件下,能与Ca(OH)2等发生反应,显示出水硬性。粉煤灰是灰色或灰白色的粉状物,含碳量越高,颜色越深,粒度越粗,质量越差。低钙灰密度一般为1 800 kg/m3~2 800 kg/m3,高钙灰密度可达2 500 kg/m3~2 800 kg/m3。粉煤灰的松散干密度在600 kg/m3~1 000 kg/m3范围内,粒径范围为0.5 μm~300 μm,细度为45 ×10-5 μm方孔筛,起筛余量一般为10%~20%,其比表面积为2 000 cm2/m3~4 000 cm2/m3。 1.3.2 脱硫石膏的组成性质 脱硫石膏又称排烟脱硫石膏、硫石膏或FGD石膏,主要成分和天然石膏一样,为Ca(SO4)˙2H2O。烟气脱硫石膏呈较细颗粒状,平均粒径约40 μm~60 μm,颗粒呈短柱状,径长比在1.5~2.5之间,颜色呈灰、黄,Ca(SO4)˙2H2O含量较高,一般都在90%以上,含游离水一般在10%~15%,其中还含飞灰、有机碳、CaSO3及由Na、K、Mg的硫酸盐或氯化物组成的可溶性盐等杂质。脱硫石膏以单独的结晶颗粒存在。脱硫石膏主要杂质为CaCO3、Al2O?和SiO2,其它成分有方解石或α石英、αAl?O?、Fe?O?和长石、方美石等。 2 火力发电厂固体废弃物的污染 露天存放或置于处置场的火电厂固体废弃物中的化学有害成分可通过环境介质——大气、土壤、地表或地下水等直接或间接传至人体,威胁健康。许多火电厂将粉煤灰与锅炉底部的沉渣(炉渣)一起排出,即粉煤灰渣。中国火电厂每年排放的粉煤灰渣等固体废弃物超出4×107 t,是一个重要污染源。它们占用大量土地堆积,加剧土地利用矛盾,极大破坏土地资源,同时还产生多种环境问题。 2.1 火力发电厂固体废弃物对大气的污染 火电厂固体废弃物,多是细微颗粒态的废渣,如粉煤灰等。这些固体废弃物可随风飘扬,从而对大气环境造成污染。中国火电厂每年排放的粉煤灰渣超出4×107 t,是重要的污染源。此外,随风飘扬的尘粒不仅本身污染环境,还会与SiO2、NO等有害气体结合,加剧对环境的损害,其中尤以10 μm以下飘尘对人体更为有害。一般燃煤电厂的飞灰尘粒中,小于10 μm的占20%~40%,

粉煤灰综合利用方案

. 崇信电厂 粉煤灰综合利用报告 一、粉煤灰综合利用方案 为了更有效的拓宽粉煤灰开发和利用渠道,提高粉煤灰利用挡次,以进一步提高企业经济与社会效益。近几年来,各电站普遍对粉煤灰进行精加工。即选用以下 几种方式:分选、磨细、分选+磨细组合方式。 1、选用分选或磨细或两者组合方式的先决条件 a)应确保电除尘器或布袋收尘器及气力输灰系统运行可靠; b)应力求煤源包括掺烧煤源的稳定,掺烧煤种应力求掺均,特别是应重视灰中Cao和f—Cao含量的变化。 2、选用分选方案 分选即将电除尘器或布袋收尘器第一电场分离下来的粗灰下行筛选,将掺混在粗灰内的部分一、二级细灰分离出来进入细灰库,将分离后残留的粗灰进入粗灰库。再按质销售。所以在选用分选分案时应首先将原灰进行检测。若原灰中一、二级 细灰的含量低于20%,则选用分选方案意义不大,即效益太低。若接近40%, 则可选用。 选用分选方案的优点 a)系统简单; b)施工时间短,见效快。一般安装、调试仅需2—3月; c)分选技术日趋完善,分级机的运行可靠性提高; d)分选后粉煤灰外层玻璃体未遭破坏,其化学内能和表面自由能大,活性. . 较高,对混凝土强度的贡献较大。如三峡水电站掺用粉煤灰全部是经分选后的一 级灰.。

3、选用磨细方案 所谓磨细即将电除尘器或布袋收尘器第一电场分离下来的粗灰全部进球磨机进行碾磨,而磨细灰可全部达国家一级或二级灰标准。再进入细灰库。 选用磨细方案的优点 a)粗粉煤灰可100%全部利用。产量高,磨细灰质量也较稳定. b)当碾磨高钙灰时,能降低和改善士f—Cao的功能。 4、选用分选和磨细的组合方案 所谓分选和磨细的组合方式即上述两种方式的叠加。即对选用分选方案经分离后残留的粗灰再进至球磨机进行碾磨。其磨细灰与分选后细灰均进至细灰库内。该组合方式的优缺点更明显,即同时吸取分选和磨细方案的优点,当然,其投资、维护工作量、运行费用等环保问题的处理均明显增加。但其经济效益和社会效益可观。一般情部下,投资回收期也就一年左右。 5、如何正确选择上述粉煤灰精加工方案。 电站锅炉若已投产1—2台,燃用煤种稳定为低钙灰煤种,且在原灰中一、二级细灰的含量达30—40%左右,一般推荐选用分选方案, 电站锅炉若已投产3~4台或更多台数,燃用煤种稳定为低钙灰煤种。上述各锅炉已装置分选系统,考虑到粗灰能100%全部利用及改善周边环境状况,推荐选用磨细方案,可增装1台球磨机为碾磨全部粗灰的补充, 若该锅炉燃用高钙灰的煤种,又未选用分选系统,则为了降低和改善f—Cao含量,可考虑选用 磨. . 细方案。 不管选用分选或磨细或组合方案,投用后应抓紧做好性能和出力试验,完善粉煤灰计量装置,建立和完善粉煤灰质保体系,包括定期监测粉煤灰细度和各项指标等内容。尽快开拓粉煤灰在周边地区应用力度,建立销售网络,健全运作机制,可以说,粉煤灰应用的前景是相当好的。 二、我国粉煤灰的主要应用途径及评价 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: 1、建材制品方面的应用

河北粉煤灰综合利用项目策划方案

河北粉煤灰综合利用项目 策划方案 规划设计/投资分析/实施方案

河北粉煤灰综合利用项目策划方案说明 火电行业是粉煤灰最主要的产生来源,据中国电力联合会数据显示,2017年1-6月份,全国规模以上电厂火电发电量22215亿千瓦时,同比增 长7.1%,增速比上年同期提高10.2个百分点。2016年中国粉煤灰产生量 约为5.65亿吨,可以推测2017年中国粉煤灰产生量约为6.0亿吨,较 2016年略有增长。 该粉煤灰项目计划总投资6547.82万元,其中:固定资产投资4850.26万元,占项目总投资的74.07%;流动资金1697.56万元,占项目总投资的25.93%。 达产年营业收入11318.00万元,总成本费用8949.81万元,税金及附 加114.60万元,利润总额2368.19万元,利税总额2809.44万元,税后净 利润1776.14万元,达产年纳税总额1033.30万元;达产年投资利润率 36.17%,投资利税率42.91%,投资回报率27.13%,全部投资回收期5.19年,提供就业职位212个。 提供初步了解项目建设区域范围、面积、工程地质状况、外围基础设 施等条件,对项目建设条件进行分析,提出项目工程建设方案,内容包括:场址选择、总图布置、土建工程、辅助工程、配套公用工程、环境保护工 程及安全卫生、消防工程等。

...... 报告主要内容:项目概述、建设背景分析、项目市场调研、建设规划、选址科学性分析、土建工程说明、工艺原则、项目环保研究、项目生产安全、风险应对评估、节能评估、项目计划安排、投资方案分析、项目经营 效益分析、项目总结等。 粉煤灰中含有硅、铝、铁、碳、镓、锗等多种有用元素,利用粉煤灰 为原料提取相关有价元素,是未来实现粉煤灰高附加值利用的重要途径。 目前,粉煤灰选碳和选铁技术已比较成熟,分离提取氧化铝、白炭黑、金 属镓等技术也已取得重要进展。国外也有研究人员根据当地的粉煤灰特点 在从事粉煤灰提取磷、镁等元素的相关研究工作。提取有用元素后的粉煤 灰还可以用于建材生产,进行综合利用,避免粉煤灰残渣形成二次污染。 目前产业化应用方面,粉煤灰提取氧化铝仅大唐国际再生资源开发有限公 司年产20万吨氧化铝生产线稳定运行。

粉煤灰综合利用技术

粉煤灰综合利用技术 粉煤灰综合利用中等容纳量、中等技术含量的方式是作为生产建材的原料,对粉煤灰主要的技术要求是降低碳含量。与浮选法、流态化燃烧法相比,电选脱碳方法适用范围广,分选获得的焦炭、尾灰纯度较高,开发研究高效率静电分选机是解决粉煤灰利用的中心环节。 0. 前言 当前,人口、资源与环境是各国面临的全球性问题,我国人口众多,资源日趋紧张,环境不断恶化,对工业废渣中最大排放量的粉煤灰进行综合利用是一项具有重大经济、环境与社会效益的工作,也是造福子孙后代的具有长远战略性的课题。 我国是世界主要产煤国之一,在一次能源探明总量中煤炭占90%,煤炭仍是我国今后相当长时间内的主要能源。虽然国家大力发展水电、核电,但是燃煤发电仍占主要地位。目前,我国有1000多座燃煤发电厂,而且每年还要新增发电机组400万~600万千瓦。目前,全国电厂年燃煤约3.6亿吨,20世纪末的年排灰量高达1.4亿吨,排灰量已居世界第三位,数量之大十分惊人。如此大量的灰渣全靠占地贮存是不可能的,也是一种资源的浪费。2000年全国粉煤灰排放量达到1.6亿吨,占地已达到50万亩(3.33×108m2)以上,加上历年的库存约11亿吨粉煤灰,每年还要递增400万~600万吨的排放量。如此大量的固体废弃物

若不加以利用,不仅占用了大量耕地,还会污染环境,危害中华民族的生存环境, 制约了我国国民经济的可持续发展[1]。 我国粉煤灰研究开发利用始于20世纪50年代,主要集中在水泥和混凝上应用开发试验研究,并已在工程建设中广为应用,如50年代中期东北地区冶金基地建设,稍晚些时候的三门峡水利枢纽工程和广西大化水电站的建设,以及近年来的城市高层建筑如上海东方明珠塔等。近年来在我国高等级公路建设中,粉煤灰也被大规模地用来处理软弱土层,充分利用粉煤灰的火山灰特性改良地基。 粉煤灰是具有火山灰特性的微细灰,其粒径范围为0.5~200μm,平均粒径 为20μm。所谓火山灰特性是指硅酸盐材料经磨细后在一定温度下与Ca (OH) 2 等碱性物质反应,其生成物不但能在空气中硬化,而且能在水中继续硬化的特性。 基于粉煤灰的上述特性,国外对粉煤灰的开发利用较早。在20世纪30年代就探索利用粉煤灰配制粉煤灰商品混凝土,并且取得了巨大成功和显著的经济效益。如美国1938年完工的玻尼维尔坝以及40年代中期美国垦务局等工程部门在建造蒙大拿州俄马坝工程中,大规模地应用了粉煤灰;日本国内从1953~1968 年共建筑了27座粉煤灰商品混凝土水坝。 实践证明,合理利用粉煤灰资源可以节约大量能源,所以许多国家的能源部门鼓励和支持粉煤灰资源循环再利用,从而对粉煤灰的研究和应用起到了有力的推动作用。特别是近年来,随着人们环境意识的增强,粉煤灰的处理和利用已与环境保护休戚相关。根据环境保护科学新理论,只有将污染防治、废物处理与资

粉煤灰综合利用现状.doc

二、粉煤灰综合利用现状 粉煤灰是火力发电厂燃煤粉锅炉排除的一种工业废渣。早在1914年,美国Anon发表了《煤灰火山特性的研究》,首先发现粉煤灰中氧化物具有火山灰特性。国外对粉煤灰的研究,可追溯到1920年后的电厂大型锅炉改造,也就从此开始有人研究粉煤灰的综合利用。而粉煤灰在混凝土中应用比较系统的研究工作是由美国伯克利加州理工学院的R.E.维斯在1933年后进行的,后来其应用不断扩展到各个利用领域。但粉煤灰问题真正引起人们重视是在二战结束之后,尤其是冷战时期爆发的石油危机之后,许多国家发电厂的燃料结构都发生变化,都加快转向以煤炭为主要燃料的进程。随之而来的是大量灰渣的排放,这更一步促进人们重视粉煤灰资源的综合利用。于是在一些工业发达国家里,粉煤灰的综合利用逐渐形成了一个新兴产业。 目前,国内外粉煤灰综合利用途径归纳起来主要有以下7种:1.粉煤灰加气混凝土。粉煤灰加气混凝土是新型、轻质保温节能的墙体材料。主要原料为粉煤灰,占70%左右,其它为石灰、水泥、石膏、发气剂等,将这些原料经过加工配料、搅拌、浇注、发气稠化、切割、蒸压养护等工序制成。可用作屋面保温、维护墙、隔断墙,亦可做最高楼层为五层的承重墙,特别适用于高层建筑填充墙、寒冷地区的外墙和地震区使用,可减轻墙重,增加使用面积[3-5]。

2.粉煤灰混凝土空心砌块。近年来,粉煤灰混凝土空心砌块发展较快,其主要原料为粉煤灰、集料、水泥等,原料经计量配料、搅拌、成型、养护等工序制成。在普通混凝土砌块和轻集料混凝土砌块中,也可掺入粉煤灰,但作为掺合料加入。而在粉煤灰混凝土砌块中,粉煤灰既是掺合料又是细集料,掺量较高[6-7]。 3.水泥粉煤灰膨胀珍珠岩混凝土保温砌块。其工艺流程基本上与粉煤灰混凝土空心砌块相似。珍珠岩砌块具有重量轻、保温性能好,且有一定的强度等特点,影响密度与强度的因素有:珍珠岩的掺量,粉煤灰与水泥的比例以及工艺流程的控制。还可加入适量的外加剂,以提高砌块强度。 4.粉煤灰混凝土路面砖。粉煤灰混凝土路面砖以水泥和粉煤灰为混合胶结料再配以粗骨料等,原料经计量搅拌、成型、养护制成,变更成型的模具可制成方砖、连锁路面砖、仿古砖,绿化种草砖、路沿块及其它形状的路面砖等。成型采用分层面料,即粉煤灰混凝土料和彩色料,还可制成各种彩色的路面砖。粉煤灰混凝土路面砖不但具有普通混凝土路面砖的优点和用途,而且重量轻、导热系数小,长期性能更好。用于车行道、人行道、园林道路、广场、亭院、仿古建筑道路、停车场、护坡和绿化等[9-10]。 5.粉煤灰砖。以粉煤灰、石灰为主要原料,掺加适量石膏和骨料,经坯料制备,压制成型,高压或常压蒸汽养护而成的粉煤灰砖。以粉煤灰为主,采用水泥为主要胶结料,经坯料制备、压制成型,常压蒸注养护或自然养护而制成的粉煤灰砖。利用85%

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