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粉煤灰，顧名思義，就是從煤燃燒后的煙氣中收捕下來的細(xì)灰，它是伴隨著火力發(fā)電產(chǎn)生的主要工業(yè)廢棄物。而由于電力資源已是現(xiàn)代社會不可或缺的一部分，粉煤灰的排放量也是逐年增加，若不對這些粉煤灰加以處理，就會產(chǎn)生揚塵，污染大氣；若排入水系會造成河流淤塞，其中的有毒化學(xué)物質(zhì)還會對人體和生物造成危害。

粉煤灰隨處跑，抹個窗臺都黑麻麻

但早在上世紀(jì)20年代，一些發(fā)達(dá)國家就已開始對粉煤灰進(jìn)行研究，發(fā)展到今日，粉煤灰已成功變廢為寶成為許多國家資源開發(fā)的重點，在建材、建工、材料、農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用。

一、粉煤灰的基本性質(zhì)

①形態(tài)特征：粉煤灰是細(xì)顆粒集合體，主要由氧化硅玻璃球組成，粒徑1～50微米，顆粒形狀可分為球形顆粒和規(guī)則顆粒，球形顆粒又可分為鐵質(zhì)玻璃微珠和高鐵質(zhì)玻璃微珠，若據(jù)其在水中沉降性能的差異，球形顆粒又可分為飄珠、輕珠和沉珠；不規(guī)則顆粒包括多孔狀玻璃體、多孔碳粒以及其它碎屑和復(fù)合顆粒。以上各顆粒非常細(xì)小，只有借助電子顯微鏡掃描才能觀察其形態(tài)特征。

粉煤灰電鏡圖

②化學(xué)成分：粉煤灰化學(xué)成分以SiO2和Al2O3為主（SiO2含量48%左右，Al2O3含量在27%），其它成分為Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、SO3和未燃盡的有機(jī)質(zhì)（燒失量）。構(gòu)成粉煤灰的具體化學(xué)成分含量，會因煤的產(chǎn)地、煤的燃燒方式和程度等不同而有所不同。

我國電廠粉煤灰化學(xué)組成%相關(guān)信息

③活性：活性指粉煤灰能夠與石灰生具有膠凝性能的水化物。粉煤灰的活性主要來自活性SiO2(玻璃體SiO2)和活性Al2O3(玻璃體Al2O3)在一定堿性條件下的水化作用。在水分存在，特別是在水熱處理（蒸壓養(yǎng)護(hù)）條件下，粉煤灰能與氫氧化鈣等堿性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生成水硬交凝性能化合物。

二、粉煤灰的應(yīng)用

回收利用粉煤灰的意義：對粉煤灰進(jìn)行有效的綜合治理，可解決粉煤灰堆存占用土地資源的問題，緩解貯存過程中的二次污染，而且適宜的粉煤灰綜合利用技術(shù)，能夠提煉出粉煤灰中少量的微量元素，這些元素可能對農(nóng)作物生長有利。另外，粉煤灰中含有的炭珠、鐵珠等物質(zhì)可通過回收再利用，作為輕質(zhì)保溫盒耐火材料。因此粉煤灰的綜合利用技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用前景。

1、建材制品

①磚

粉煤灰生產(chǎn)燒結(jié)磚及蒸汽養(yǎng)護(hù)磚。粉煤灰的用量從30%到70%，主要工藝和設(shè)備與普通粘土磚基本相同。粉煤灰蒸養(yǎng)磚的配料除粉煤灰可占65%左右外，還需配入適量的骨料生石灰和石膏，經(jīng)坯料制備、壓制成型，經(jīng)常壓或高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)后燒制成磚。

②水泥

粉煤灰在隱性火山灰活性的作用下，遇到堿性物質(zhì)會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其內(nèi)部物質(zhì)迅速凝固，水泥堿性材料的屬性，使得其與粉煤灰發(fā)生反應(yīng)，水泥與粉煤灰的結(jié)合會產(chǎn)生一種具有優(yōu)秀物理特性的凝膠物質(zhì)，這種物質(zhì)的抗壓抗彎作用極強(qiáng)，防水性能也極好。

③加氣混凝土砌塊

粉煤灰加氣混凝土砌塊是一種輕質(zhì)、新型的保溫墻體材料，同時具有一定的隔熱和隔音效果。通常情況下，粉煤灰加氣混凝土砌塊中的粉煤灰占所有材料的60%-75%，最少也不能低于30%。經(jīng)常被應(yīng)用到維護(hù)墻、屋面保溫、隔斷墻之中，尤其是在高層建筑、抗震地區(qū)、寒冷地區(qū)之中經(jīng)常作為填充墻材料，不僅可以增加使用面積，同時可以減輕墻體的重量。

④泡沫玻璃

泡沫玻璃是一種新型建筑材料，它可由粉煤灰（可占70%）為主要原料燒制而成，其密度在0.5～0.8t/m3之間。具有抗壓、隔熱、隔音、防水、能浮出水面等性能，是現(xiàn)代高層建筑的優(yōu)質(zhì)材料。

2、建筑工程

①建筑砂漿

經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，在砂漿中加入適量的粉煤灰可以提高砂漿的保溫性和和易性，而且也會使砂漿的強(qiáng)度高于普通的砂漿。除此之外，還可以對墻體出現(xiàn)泛霜現(xiàn)象得到有效的控制。又因為可以有效的解決利用高強(qiáng)度水泥配置低強(qiáng)度水泥造成的浪費情況，所以利用粉煤灰建筑砂漿砂漿可使成本下降20%左右，獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。

②混凝土

在混凝土澆注過程中加入適量的高質(zhì)量的粉煤灰可以改善混凝土的物理性能。

（1）加入粉煤灰攪拌混凝土?xí)r避免了直接攪拌混凝土?xí)r產(chǎn)生的和易性。因粉煤灰的加入，中和了攪拌混凝土?xí)r產(chǎn)生的和易性；

（2）粉煤灰對于提高混凝土在凝固后的硬度有很好的效果，并且不影響其自身的其他性質(zhì)，滿足了混凝土在配置時對硬度和抗性的要求；

（3）混凝土中加入粉煤灰，使得混凝土的水熱化大幅度減少。

3、道路工程和填筑材料。

①道路工程：粉煤灰及石灰石砂穩(wěn)定路面墓層、粉煤灰瀝青混凝土、粉煤灰用于護(hù)坡護(hù)堤工程和剛粉煤灰修筑水庫大壩等。

②填筑材料：主要用于粉煤灰綜合回填、礦井回填、小壩和碼頭等的填筑等。

4、農(nóng)業(yè)應(yīng)用

粉煤灰和有機(jī)質(zhì)廢棄物的相互混合與發(fā)酵，能夠制造出特殊的肥料。同時，針對粉煤灰和鉀原料進(jìn)行熱處理，則可以制造出鉀肥。除此之外，粉煤灰也可以當(dāng)作植物營養(yǎng)成分來運用，可以在掩埋粉煤灰之上種植植物。

5、水處理

粉煤灰比表面積大，吸附性能好，是很好的吸附水處理材料。從目前的研究成果來看直接利用粉煤灰作為吸附劑可以對含磷廢水、含重金屬廢水、生活廢水等進(jìn)行有效處理。

6、粉煤灰硅鋁鐵合金冶煉技術(shù)

這種方法是在高溫條件下用碳將粉煤灰中的二氧化硅、氧化鋁、氧化鐵等氧化物的氧脫去，并除去雜質(zhì)制成硅、鋁、鐵三元合金或硅、鋁、鐵、鋇四元合金，作為熱法煉鎂的還原劑或煉鋼的脫氧劑。此種技術(shù)的粉煤灰利用率高，成本低，市場大，可顯著提高金屬鎂的純度和鋼的質(zhì)量。

三、結(jié)語

作為我國主要工業(yè)固體廢物之一，雖然粉煤灰在我國的利用率已達(dá)到國際平均水平以上，但受原材料品質(zhì)、地域、市場等因素限制，仍有大量粉煤灰無法得到有效利用，且堆放量還會年年累計，因此如何快速高效、大量利用粉煤灰必將成為發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重點之一。

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