浅谈粉煤灰活性激发_白轲
低品质粉煤灰的活性激发研究
低品质粉煤灰的活性激发研究孙福凯1井敏1刘萌萌2李杨1刘静宇1(1.山东建筑大学材料科学与工程学院，山东济南250101；2.山东省产品质量检验研究院，山东济南250102）摘要：通过物理球磨和化学激发剂两种不同方法对本地电厂的一种低品质粉煤灰进行活性激发。
试验结果表明：低品质粉煤灰强度活性指数随球磨时间增加而提高。
硫酸钠、氢氧化钙和氯化钙三种化学激发剂对粉煤灰都有激发作用，其中氢氧化钙激发效果最佳，掺量为10%时强度活性指数可达到75.73%。
关键词：粉煤灰；物理球磨；化学激发剂；强度活性指数Study on activation of low quality fly ashSUN Fu-kai JING Min LIU Meng-meng LI Yang LIU Jing-yuAbstract:Physical milling and chemical activator are used to activate a low quality fly ash in a local power plant. The test results show that the strength activity index of low quality fly ash increases with increasing ball milling time.Sodium sulfate,calcium hydroxide and calcium chloride,these three kinds of chemical activators all have the effect of stimulating fly ash.Among them,calcium hydroxide has the best excitation effect.When the content is 10%,the strength activity index can reach75.73%.Key Words:fly ash,physical ball milling,chemical activator,strength activity index1前言我国是一个产煤大国、用煤大国，大量煤炭被用于电力生产，燃煤发电过程中会产生一种极轻的飞灰样固体废弃物，被称为粉煤灰。
粉煤灰利用技术.
粉煤灰利用技术1. 粉煤灰的活性粉煤灰的活性包括物理火星和化学活性两个方面。
化学活性是指其中的可溶性二氧化硅，三氧化二铝等成分在常温下与水和石灰徐徐的化合反应，生成不溶，安定的硅铝酸钙盐的性质，也称火山灰活性。
需要说明的是，有些粉煤灰本身含有足量游离石灰，无需再加石灰就可和水显示该活性。
粉煤灰的化学活性的决定因素是其中玻璃体含量，玻璃体中可溶性的SiO2,Al2O3含量及玻璃体解聚能力。
粉煤灰的活性是粉煤灰颗粒大小，形态，玻璃化程度及其组成的综合反映，也是其应用大小的的一个重要参数。
粉煤灰的活性大小不是一成不变的，它可以通过人工手段激活。
常用的方法有如下三种。
（1）机械磨细法（2）水热合成法（3）碱性激发法总之，只要能瓦解粉煤灰的结构，释放内部可溶性SiO2,Al2O3，将网络高聚体解聚成低聚度硅酸铝（盐）胶体物，就能提高粉煤灰的活性。
2.粉煤灰成分分析粉煤灰成分分析项目一般包括：SiO2, Fe2O3, Al2O3, CaO, MgO, SO3, K2O, 和Na2O，烧失量，有时也分析P2O5, Hg, Cr, Cd及放射性元素等。
这主要依据其用途来分析，比如：用粉煤灰提取氧化铝时，只要求测SiO2,和Al2O3的量；用粉煤灰分选富铁玻璃微珠炼铁时，仅需分析Fe2O3含量；而考察粉煤灰对环境的放射性，毒性影响时，则要测定放射性元素含量和有毒元素含量等。
3.烧结粉煤灰砖使粉煤灰的掺量提高至70%—80%的用量，同时对粘土的可塑性的要求就更高了。
4.粉煤灰所含各种化学成分对烧结粉煤灰砖的影响（1）氧化钙各种钙的化合物与氧化铝，氧化硅形成低熔点的液态化合物，因而降低混合料的玻璃化温度和耐火度。
焙烧中形成液态物质，冷却时这些液体容易形成玻璃体，起强有力的粘结作用，使制品增大抗渗透的耐酸腐蚀的性能。
这种玻璃体在较低的温度下软化，过量是有可能导致坯体的严重的变形。
在低于他反应温度时，他们将降低混合料的收缩，并使混合料易于干燥。
粉煤灰的活性研究及进展
粉煤灰的活性研究及进展论文粉煤灰的活性研究及进展摘要本文介绍了粉煤灰活性研究的进展，分析了粉煤灰的测定方法、活性的表现以及影响机理的相关研究。
粉煤灰是由水泥工业生产过程中形成的一种粉尘，其有效成分含量低，但有较高的氯离子含量，因此具有较强的活性特性。
本文介绍了对粉煤灰的活性特性的评价方法，包括热分析、重金属吸附实验、pH测定法以及X射线衍射分析等。
分析了粉煤灰活性影响因素，如氧化法、水热分解法、抗压法、高温处理法等。
本文综述了常见的粉煤灰利用技术，包括吸附剂的制备以及在水污染控制中的应用。
对未来粉煤灰活性研究及应用进展的展望也进行了讨论。
关键词：粉煤灰；活性；评价；技术1.绪论粉煤灰（简称PM棋牌）是水泥工业生产过程中形成的粉尘，其中含有大量的来源可持续的无机物，具有较低的有效成分含量和较高的氯离子含量，因此具有较强的活性特性。
PM棋牌的活性对于涉及活性物质的环境问题起着重要作用，特别是在水污染控制中的应用，因此，对粉煤灰的活性研究具有重要的意义。
2.粉煤灰的活性测定方法2.1 热分析热分析是运用热分析实验去评价活性物质性质的常用方法，能够较好的反映活性物质分解温度及活性期熔点等指标。
常见的热分析仪器有热重分析仪（TGA）、差热分析仪（DSC）、热悬浮仪（SFC）和热流通分析仪（HFA）。
2.2 重金属吸附实验重金属吸附实验法可以测定水溶液中的重金属离子，以及离子的吸附性能，是衡量水质中活性成分的一种便捷方法。
根据实验结果计算出的重金属吸附动力学和吸附热化学参数能够指导水质治理策略。
2.3 pH测定法pH是指溶液的酸碱度，也可以用来衡量水溶液中活性物质的含量。
pH值变化大的水溶液更容易吸附活性物质，因此使用pH测定法可以测量不同活性物质对粉煤灰的吸附性能。
2.4 X射线衍射分析（XRD）X射线衍射仪可以用来鉴定晶体的形状、结构和晶体组分，用来识别活性物质的分子构成。
X射线衍射分析用来检测粉煤灰中活性物质组成和数量，以及吸收特性，进而评价活性物质的影响程度。
粉煤灰的活性激发方法与技术研究_陶宇燕
·建筑材料及应用·文章编号:1009-6825(2009)28-0145-03粉煤灰的活性激发方法与技术研究收稿日期:2009-05-05作者简介:陶宇燕(1984-),女,南华大学城市建设学院硕士研究生,湖南衡阳 421001柯国军(1964-),男,硕士生导师,教授,南华大学城市建设学院,湖南衡阳 421001陶宇燕 柯国军摘 要:介绍了粉煤灰的研究现状、活性来源及其活性激发方法,重点分析了水热激发对粉煤灰活性的影响,并对发展前景及要解决的问题进行了展望,以促进粉煤灰的研究,推广粉煤灰的应用。
关键词:粉煤灰,活性激发,水热激发中图分类号:T U522.35文献标识码:A 粉煤灰是火力发电厂煤炭燃烧后的废物,是一种火山灰质材料,其自身不具有胶凝性或仅具有微弱的胶凝性,但当以粉状及有水存在时能在常温下与氢氧化钙或硫酸钙反应形成具有胶凝性的化合物,具有较好的火山灰活性。
我国作为粉煤灰的资源大国,目前对粉煤灰的利用主要有混凝土和砂浆掺合料、回填、筑路筑坝、建材砖瓦、高分子填充材料、水泥混合料、提取有用元素等方面。
由于粉煤灰的火山灰活性是潜在的,必须经过一定条件的激发才能够发挥出来,因此未经处理的粉煤灰作掺合料的量不高。
1 粉煤灰的研究现状粉煤灰的应用相当广泛。
从20世纪60年代起,粉煤灰烧结陶粒开始在英国多个领域得到使用。
粉煤灰烧结陶粒由于具有轻质高强、级配合理、表面坚硬而不利、不可压缩的特性成为首选的紧急制动带表面填充材料。
粉煤灰作为填充料用于路面工程的技术也日趋成熟。
在英国多佛港码头的进口道路入口处、北约克郡的Whiby ,Hemel Hempstead ,以及英国的其他地方,都有采用粉煤灰烧结陶粒铺设的车辆制动路带。
在曼彻斯特、南安普敦和Southend 的机场跑道末端,以及Silverstone 赛车环形道的拐弯处,也使用粉煤灰烧结陶粒铺设在紧急制动带路面上[1];粉煤灰应用于处理废气、废水方面的技术也日趋成熟。
浅谈粉煤灰活性激发
广东建材2011年第8期1引言粉煤灰又称飞灰，是一种颗粒非常细以致能在空气中流动并能被特殊设备收集的粉状物质。
我们通常所指的粉煤灰是指燃煤电厂中磨细煤粉在锅炉中燃烧后从烟道排出、被收尘器收集的物质。
我国煤炭资源丰富，能源生产以火力发电为主，是粉煤灰排放大国，每年超过１亿吨［１］，粉煤灰大量占用土地，严重污染环境，已经成为国民经济持续发展的障碍。
因此，粉煤灰的资源化成为我国可持续发展战略的重要组成部分［２］。
长期以来，在所利用的粉煤灰中大部分是用于建筑材料和筑路材料，这主要是基于对粉煤灰中活性组分的利用。
然而由于粉煤灰特殊的结构及化学稳定性，其在应用的过程中活性发挥非常缓慢，因此，粉煤灰活化技术成为人们近年关注的热点［３，４］。
2粉煤灰活性来源粉煤灰的活性一般包括物理活性和化学活性。
2.1物理活性粉煤灰的物理活性产生的效应包括颗粒（形态）效应、微集料效应和密实（火山灰）效应［５］。
粉煤灰的颗粒效应泛指由其颗粒的外观形貌、内部结构、颗粒级配等物理性状所产生的效应。
粉煤灰中含有大量的玻璃微珠，粒形完整，表面光滑，球形玻璃微珠在掺粉煤灰体系中起到润滑、滚动作用，系统流动性、和易性改善的同时，增加了保水性和均匀性，降低了需水量［６］；微集料效应是粉煤灰颗粒充当微小集料，使集料的匹配更加合理，填充率提高；密实效应是微集料效应和火山灰效应共同作用的宏观表现，使粉煤灰形成类似托勃莫来石次生晶相，填充系统的孔隙，提高密实度。
2.2化学活性粉煤灰的化学活性是指粉煤灰的火山灰性质，它来源于熔融后被迅速冷却而形成的玻璃态的颗粒中可溶性的ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３等活性组分。
活性的ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３在有水存在时，可以与Ｃａ（ＯＨ）２反应，生成水化硅酸钙（Ｃ－Ｓ－Ｈ）和水化铝酸钙（Ｃ－Ａ－Ｈ）。
粉煤灰中的玻璃体越多，火山灰化学反应性能越强，然而粉煤灰中的玻璃相结构致密，聚合度高，可溶性ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３少，其早期化学活性低，因此，要提高粉煤灰的利用率，提高粉煤灰的早期活性将是一个突破口。
激发剂对粉煤灰活性的激发作用
实验所用粉煤灰取自福建省某坑口火力发电厂 , 呈黄灰色, 密度为 2. 45 g/ cm 3 , 烧失量 10. 7% , 含炭 2 量较高, 平均粒径为 21. 04 m, 原始比表面积 2. 780 36 cm / g, 主要化学元素组成如表 1 所示 . 表 1 粉煤灰主要元素组成 其余所用药品均为分析纯 .
图4
氯盐激发剂对粉煤灰比表面积的影响
氯盐激发剂的影响作用
-
氯盐激发主要是利用中性盐可以降低水化产物的电位, 另外氯盐激发剂电离出的 Cl 扩散能力很强 , 能够穿透水合产物的表面 , 并与玻璃体内部的活性物质反应生成水化氯铝酸钙 . 水化氯铝酸钙使表面内外 增大 , 从而破坏外表层[ 11] . CaCl+ Al2 O 3 + Cl + OH 3CaO Al2 O 3 CaCl2 10H 2 O CaCl 的加入增加了反应物 Ca 2+ 的浓度 , NaCl 在水中水解为 Na+ 和 Cl- , Na+ 与 Ca( OH ) 2 水解后的 OH - 共存相当于少量强碱 N aOH 的作用[ 12] . 氯盐激发剂的激发效果较硫酸盐激发剂好. 由图 4 可以看出, 少量的 NaCl 对水合反应的激发效果明 显, CaCl2 的加入量增大, 激发效果较好 . 这可能是因为 N aCl 提供的 OH 对粉煤灰玻璃体起到了腐蚀解 聚作用, 增加了活性物质的溶出量 , 这个作用在激发剂加入量较少时表现得比较明显 ; CaCl2 的激发作用 主要在于增加了火山灰反应产物的形成能力 , 在激发剂量较大时表现明显 .
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陕西科技大学学报
第 28 卷
图 3 显示, 随着硫酸盐激发剂加入量的增加, 产物比表面积呈现先增大再减小的趋势. 在激发剂加入 量较少时 , Na2 SO4 的激发作用优于 CaSO 4 2H 2 O; 激发剂加入量较大 , 则 CaSO 4 2H 2 O 的激发作用较 好.
粉煤灰活性的激发及其机理研究
粉煤灰活性的激发及其机理研究粉煤灰（flyash）是一种常见的可再生性再生资源，它是煤炭燃烧过程产生的最常见的副产物。
因为其碳、氧和硅含量较高，粉煤灰具有良好的活性性质，是各种建筑材料的重要原料和配料。
目前很多研究已经把粉煤灰用作混凝土的填料，以提高混凝土的抗压强度。
然而，为了更充分地利用粉煤灰中的活性成分，人们需要深入地了解其活性成分的激发机理，以及如何改良混凝土中对它的利用。
粉煤灰的活性是指它的碳、氧和硅元素在及时反应之后可以获得更高的功效，这通常伴随着碳氢键的断裂，氧官能团的变化，硅官能团的加强。
这种活性可以用高温或光化学反应来激发，也可以与其他化合物发生反应来激发，比如液体水，酸性溶剂等。
高温化学激发是指将粉煤灰放置于高温环境中，让碳氢键和氧官能团断裂，硅官能团活化，从而获得更高的功效。
光化学激发则指将粉煤灰暴露于光谱中间到短波段的可见光中，利用光的能量使其发生活性化学反应，并从而激发粉煤灰的活性成分。
原料中的液体水和酸性溶剂则可以催化碳氢键和氧官能团的断裂，活化硅官能团，从而提高粉煤灰的活性。
激发粉煤灰中活性成分后可以用来改善混凝土性能，比如增加抗压强度和抗折强度，增加抗水化性能，增加抗冻性能，提高抗冲击性能等。
类似的，改善的混凝土的某些物理及力学性质也可以用粉煤灰进行改善。
例如，当粉煤灰添加到混凝土中，其小孔结构可以改善混凝土的热性能，当增加粉煤灰的含量时，可以增加混凝土的强度，同时减少其密度，从而改善混凝土的机械性能。
目前，粉煤灰的激发及其机理研究已成为越来越受到重视的研究课题。
在激发机理研究方面，主要以微观结构和分子动力学理论为基础，通过原子力显微镜、傅立叶变换红外光谱、拉曼光谱等技术，研究粉煤灰激发机理，探究不同环境下粉煤灰激发的效应，以更好地利用粉煤灰的活性成分。
此外，对于改良粉煤灰利用研究，学者们也采用多种方法，以改进粉煤灰在混凝土中的利用效果。
其中最常用的方法之一是添加一定比例的矿物活性剂，以增强粉煤灰活性。
粉煤灰活性的激发及其机理研究
粉煤灰活性的激发及其机理研究粉煤灰（flyash）是由燃煤发电厂燃烧煤燃烧室内形成的碳灰渣，经过脱灰处理后经脱灰器分离，属于烟气除尘后产生的轻质灰粒体，也称为烟气灰，是一种绿色环保材料并具有非常重要的建筑应用价值。
近几年来，随着工业和建筑材料的发展，粉煤灰的应用范围也越来越广泛。
然而，粉煤灰的活性与其他材料相比较较低，难以达到更高的性能。
因此，如何提高粉煤灰的活性，充分发挥其余重要用途就成了一个棘手的问题。
首先，为了提高粉煤灰的活性，必须弄清楚粉煤灰活性提高的机理。
研究普遍认为，粉煤灰活性的提高与其内部微粒的结构有关。
内部结构决定了其热稳定性和表面性能。
通常，粉煤灰内部结构的主要部分是晶界、颗粒组分和毛细晶粒，其中晶界占粉煤灰中的主要比例，起到了关键作用。
当粉煤灰的晶界层渗透性较强时，粉煤灰的活性就会提高。
此外，粉煤灰活性提高的机理还包括表面特性和反应性，这两者都可以有效提高粉煤灰的性能。
粉煤灰表面特性包括形貌、表面界面张力、表面行为等，而反应性则与其物理化学性质有关，比如比表面积、表面结合能、热可溶性碱量等物理化学性质的改变。
这些物理化学性质的改变会带来粉煤灰性能的变化，从而提高粉煤灰的活性。
随着研究的深入，粉煤灰活性的提高也开始涉及其他因素。
实验发现，粉煤灰的活性受到添加剂（氢氧化钠、镁和氯化钠等）的影响，添加剂在粉煤灰中可以产生盐化作用，改善热稳定性，提高粉煤灰的可抗氧化性能，增加粉煤灰的表面活性，从而提高粉煤灰的活性。
另外，粉煤灰的活性还与它的烧制参数有关，包括燃烧温度、燃烧时间等。
提高粉煤灰的烧制温度可以促进热分解和衍生物的生成，以及改变粉煤灰内成分，改善表面形貌和内部结构，从而提高粉煤灰的活性。
此外，粉煤灰的活性提高还可以通过物理处理，如电离技术、磨粉技术和细化处理等，来达到预期的效果。
电离技术可以改变粉煤灰物质的结构，使其变得更活泼，从而提高粉煤灰的活性。
通过以上研究，我们可以发现，粉煤灰活性提高的机理复杂而多样化。
【科普】提高粉煤灰活性的方法
【科普】提高粉煤灰活性的方法粉煤灰的活性高低不是一成不变的，它可以通过人工手段激活。
常用的方法主要包括三个方面，即物理激发、化学激发和水热激发。
物理激发物理激发也就是机械磨细法。
机械磨细对提高粉煤灰（特别是颗粒粗大的粉煤灰）的活性非常有效。
由于在磨细过程中，一方面粉碎粗大多孔的玻璃体，解除玻璃颗粒粘结，原来粗颗粒变成了中细颗粒，原来的中颗粒变成了细颗粒，减少混合料在混合过程的摩擦，优化集料级配，提高物理活性（如颗粒效应、微集料效应）。
原来的多孔玻璃体、多孔碳粒及粘结的玻璃体和开放性空洞中可以贮存大量水分，磨细后蓄水孔腔减少了，标准稠度蓄水量有了明显的降低。
另一方面，通过磨细粗大玻璃体尤其是多孔和颗粒粘连的破坏，破坏了玻璃体表面坚固的保护膜；对于一些细小的微珠，虽然没有被破坏，但其表面惰性层被磨去，增加了表面活性点，使内部可溶性SiO2和Al2O3溶出，断键增多，比表面积增大，反应接触面增加，活化分子增加，粉煤灰早期化学活性提高。
化学激发常用的粉煤灰的化学激发方法有酸激发、碱激发、硫酸盐激发、氯盐激发和晶种激发等。
粉煤灰和水泥相比，粉煤灰的化学成分中缺少钙元素，其中CaO含量一般小于10%，而水泥则超过60%，Ca2+是形成胶凝性水化物的必要条件，所以在所有的激发方法中，首先必须提供充足的Ca2+。
水热处理法低钙粉煤灰所含的SiO2通常高于50%，水热反应是采用低钙粉煤灰与CaO发生火山灰反应，生成产物主要为水化硅酸钙，这与硅酸盐水泥中硅酸钙的水化产物相近似，但火山灰反应很慢，因此强度发展也较慢。
总之，只要能瓦解粉煤灰结构，释放内部可溶性SiO2和Al2O3，将网络高聚体解聚成低聚度硅铝酸（盐）胶体物，就能提高粉煤灰的活性。
粉煤灰活性激发及应用
第３ ３卷
第 ６期
四川建筑科学Байду номын сангаас究
Ｓｃ ｕ ｎＢｕｌｉｇＳ ｉｎ ｅ ｉｈ ａ ｉ ｎ ｃｅ ｃ ｄ １ ４７
２０ ０ ７年 １ ２月
粉煤灰活性激发及应用
顾强康 ， 李宜峰 李 宁 ，
（．西安理工大学水利水 电学院 ， １ 陕西 西安
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关键词 ： 粉煤灰 ； 粉煤灰混凝 土； 活性复合激发 ； 期强度 ； 早 耐磨性
中图分类号 ：Ｕ ２ ． ５ Ｔ ５２３ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０ ８—１３ （０ ７ ｏ １０ ９ ３ ２ ０ ）６一Ｏ ４ Ｏ １７一 ５
Ｔ ｅｄｓ ｅ ｓ ｇｏ ｅｆ －ｓ ｏ ｏｉ ｃｉａｉｎａ ｄｓｕ ｙｏ ｓ ｈ ｉｐ ｎ ｉ ｆ ｈ ｙａｈ ｃｍｐ ｓ ｅａｔ ｔ ｎ ｔｄ ｎｉ ｎ ｔ ｌ ｔ ｖ ｏ ｔ
较快 ， ｄ强度在基准混凝土 的 ８ ％ 以上 ，８ｄ ９ ７ ０ ２ ，０ｄ的强度分别 在基准混凝 土 的 ９ ％ ，０ ％ 以上 ； ７ １３ 但粉 煤灰混凝 土 ２ ｄ的耐 ８ 磨性 比基 准混凝 土低 ， 采用活性复合激发的粉煤灰混凝 土 ４ ２ｄ的耐磨性 比基准混凝土提 高 １％ ～１％ 。 １ ８
粉煤灰的化学活性及激活方法
粉煤灰的化学活性及激活方法摘要：粉煤灰是一种对环境产生严重污染的工业固体废弃物，但粉煤灰中含有大量以活性氧化物SiO2和Al2O3为主的玻璃微珠，因此粉煤灰既具有很好的吸附性能，又是制备水处理絮凝剂（化学活性）的好原料。
化学活性是指其中的可溶性SiO2、Al2O3等成分在常温下与水和石灰缓缓反应，生成不溶、稳定的硅铝酸钙盐的性质，也称火山灰活性。
需要说明的是，有些粉煤灰本身含有足量的游离石灰，无须再加石灰就可和水显示该化学活性。
本文主要介绍了粉煤灰的化学活性激活的三种方法，其中对于目前使用最广泛的碱性激发法做了重点介绍。
关键词：粉煤灰、化学活性、火山灰活性、激活正文：粉煤灰化学活性的决定因素是其伭瞄玻璃体含量、玻璃体中可溶性的SiO2、Al2O3唫量及玻璃体解聚能力。
决定粉煤灰潜在化学活性的因素是其中玻璃体含量、玻璃体中可溶性SiO2、Al2O3含量及玻璃体解聚能力。
由此可知要提高粉煤灰的早期活性,必须破坏表面≡Si-O-Si≡O和≡Si-O-Al≡网络构成双层保护层,使[SiO4]、[AlO4]四面体形成的三维连续的高聚体变成单体或双聚体等活性物。
为下一步反应生成C-S-H,C-A-H等胶凝物提供活性分子粉煤灰的活性是粉煤灰颗粒大小、形态、玻璃化程度及其组成瞄翼合反映，也是其应用价值大小的一个重要参数。
粉煤灰的活性大小不是一成不变的，它可以通过人工手段激活。
常用的方法有如下三种：1 机械磨碎法机械磨碎对提高粉煤灰的活性非常有效。
通过细磨，一方面粉碎粗大多孔的玻璃体，解除玻璃颗粒粘结，改良表明特性，减少配合料在混合过程的摩擦，改善集料级配，提高物理活性（如颗粒效应、微集料效应）；另一方面，粗大玻璃体尤其是多孔和颗粒粘结的破坏，破坏了玻璃体表面坚固的保护膜，使内部可溶性的SiO2、Al2O3溶出，断键增多，比表面积增大，反应接触面增加，活化分子增加，粉煤灰早期化学活性提高。
2水热合成法粉煤灰是在高温流态化条件产生的，其传质过程异常迅速，在很短的时间（约2～3s）内被加热至1100～1300℃或更高温度，在表面张力作用下收缩成球形液滴，结构迅速变化，同时相互粘结成较大颗粒，在收集过程又由于迅速冷却，液相来不及结晶而保持无定形态，这种保持高温液相结构排列方式的介稳结构，内能结构处于近程有序，远程无序，常温下对水很稳定，不能被溶解（无定型态SiO2是可溶的）。
粉煤灰提取白炭黑和氧化铝的研究
荆
富，伊茂森，张忠温．饶拴民
（中煤平朔煤业有限责任公司，山西朔州０３６００６）
［摘要】
粉煤灰是我国当前排量最大的工业废渣之一，年排渣量已达３亿ｔ以上，大量堆积的粉煤灰会对自
然生态环境造成严重的危害。综合利用粉煤灰，实现粉煤灰的资源化利用，对于治理粉煤灰的污染具有十分 重要的意义。文章提出先采用碱液常压浸出粉煤灰，生产白炭黑，然后采用碱石灰烧结法生产氧化铝，可实 现粉煤灰的经济综合利用。研究表明：用苛性碱液在常压（＜１２５℃）下浸取粉煤灰４５ ｒａｉｎ，粉煤灰中硅的提 取率达到７２．５％以上，而氧化铝的总溶出率＜Ｉ．２％；碳分浸取得到的硅酸钠溶液，可以生产氧化硅含 量＞９９％的优质白炭黑，溶液中氧化硅转化率＞９８％；浸取硅后的渣中氧化铝含量＞５５％，氧化硅含量＜２０％， 铝硅比≥２．７，适宜采用碱石灰烧结法生产氧化铝。碱石灰烧结法适宜的配方为：碱比０．９５～Ｉ．０，钙比１．８— ２．０；烧结温度宜为ｌ
高新技术集团有限公司研究开发的“粉煤灰提取氧
化铝联产水泥产业化技术”，采用的工艺流程类同 波兰粉煤灰氧化铝的工艺流程。陆胜等［３。１处理含 氧化铝２６。３８％（质量分数）和含氧化硅５２．１０％
率提高到８５％以上，但存在浓酸使用量大、设备 要求高、能耗高等不足。２００６年研究人员用酸化 焙烧法替代浓硫酸酸浸法，克服了工艺设备制造
１
ｈ，液固质量比为１０，所得到的铝酸钠溶液经脱
国内外从粉煤灰中提取氧化铝的工艺大致可分
为碱法和酸法两类。 碱法常用的方法为石灰石烧结法和碱石灰烧结
硅、碳酸分解，煅烧得到氧化铝。该法存在的问题是
只提取了粉煤灰中的氧化铝，而氧化硅的利用价值 低，没有达到精细综合利用。 对酸法进行的研究包括硫酸法、硝酸法，盐酸 法，氢氟酸法等¨¨”Ｊ。用酸法自粉煤灰中提取氧 化铝，同样受到硅的严重干扰。由于煤粉中的氧 化硅与其他金属氧化物在燃烧过程中能生成低熔 点玻璃相，致使粉煤灰的物相主要呈现玻璃态，用 酸很难提取粉煤灰中的氧化铝。研究结果表明， 即便使用浓硫酸在≤１８０℃的温度溶煮粉煤灰数 小时，氧化铝的提取率一般也达不到５０％。为了 提高氧化铝的提取率，研究者选择添加氟化铵或 氟化钙作助溶剂，目的是破坏玻璃体、络合氧化硅
粉煤灰活性快速检测方法探讨
粉煤灰活性快速检测方法探讨一、试验目的参照水泥抗压强度预测试验方法，建成一种适用的粉煤灰活性的快速预测二、试验背景粉煤灰是指煤粉炉燃烧煤粉时，从烟道气体中收集到的细颗粒粉末，是当代混凝土的重要掺和料之一。
粉煤灰粉煤灰的主要性能：1、火山灰活性效应：粉煤灰具有不定性玻璃体形态的活性SiO2、Al2O3，切比表面积较大，这些成分能与水泥水化过程中析出的Ca （OH)2缓慢进行二次反应，生成具有胶凝性能的水化铝酸钙、水化硅酸钙，填充在混凝土结构中；2、微集料效益：粉煤灰颗粒可以分散到凝胶体系中起到骨料的骨架作用，改善混凝土微观结构；3、形态效应：粉煤灰中含有大量的球状玻璃微珠，填充在水泥颗粒之间起到一定得润滑作用，同时粉煤灰能有效降低混凝土的内摩擦力，提高混凝土流动性；4、降低水化热：粉煤灰的加入能有效降低混凝土水化热，减小混凝土温度应力，降低开裂风险由于国家城市化的发展和混凝土技术提升，粉煤灰的需求量越来越大，粉煤灰供应出现短缺情况，部分厂家以次充好，把质量较差的粉煤灰供应给混凝土生产企业，由于粉煤灰的检测周期较长，特别是保证混凝土强度指标的粉煤灰活性指数要28天才能出结果，给混凝土企业造成很大的困扰，本文通过检测不同批次粉煤灰的物理性质和主要化学组成，通过数据分析统计物理性质特别是活性指数与各化学组成的关系，得出粉煤灰活性指数预测方式三、试验方法和步骤1、准备不同品牌、不同批次的粉煤灰样品60个按照技术要求检测所有样品的细度、需水量、烧失量等性质2、每个样品按照GB/T1596-2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》制作粉煤灰活性指数标准试件4组标号01、02、03、04，放入标准养护箱养护3、养护3.5h后取出编号01试件，放入55℃温水中带模养护23h，测试件的抗压强度4、养护24h后取出所有试件，一组以80℃热水法养护5h，一组以100℃沸水发煮沸3h，带试件冷却后检测抗压强度5、最后一组试件在水泥胶砂养护池中养护到28d凝期，检测试件抗压强度6、统计01、02、03、04组实验数据，以所有样品做统计分析，求得28d凝期与各种温度养护试件抗压强度的关系7、随机抽取样品5个，检验预测方法的准确性实验预期结果：根据统计数据建立适当的粉煤灰快速预测方法。
浅谈粉煤灰活性激发方法及应用现状
浅谈粉煤灰活性激发方法及应用现状胡亚男，陈旭娇(云南民族大学，云南昆明650504)摘要：工业废料粉煤灰在我国的利用率较低，究其原因是因为粉煤灰的活性是潜在的，本文综述了粉煤灰活性激发的几种方法，并简要介绍粉煤灰的应用现状％关键词：粉煤灰；活性激发中图分类号：TU522.35文献标志码：A粉煤灰作为我国燃煤电厂的工业废物，其排放量巨大，并且污染空气、水域，如果不对其进行处理，势必使我国环境污染更为严峻％土木工程中，可以使粉煤灰充分发挥它的作用，变废为宝％由于水泥的价格较高，导致以水泥为主料的混凝土制品的价格较高，但粉煤灰可替代水泥用于混凝土制品中，可以大大降低混凝土制品的价格%同时，还可以有效地提高混凝土的和易性、可泵性$并增强其耐久性⑴，延长混凝土的使用寿命％尤其是运用到大体积混凝土工程中时$因为水化热较低，可有效解决大体积混凝土开裂的问题，但粉煤灰取代水泥运用到混凝土中，尤其是大量取代水泥时，其早期强度通常较低，这主要是因为粉煤灰的活性在早期没有激发出来，严重影响了粉煤灰混凝土的早期强度，也限制了粉煤灰的利用y因此，如何有效激发粉煤灰的活性，成为人们关注的焦点％1粉煤灰活性粉煤灰活性主要是指其具有的火山灰活性，具体表现为物理活性及化学活性％1.1物理活性粉煤灰的物理活性主要表现为“粉煤灰效应”假说中的形态效应及微集料效应，其中形态效应是指由粉煤灰颗粒内部结构、外观形态、颗粒级配等物理性质所引发的效应，而微集料效应是指粉煤灰微颗粒均匀分布于水泥浆基项中，起到微集料的作用⑷％粉煤灰的物理活性能够通过改善粉煤灰体系的孔结构，从而达到密实度增大、用水量降低的作用⑸％1.2化学活性粉煤灰的化学活性主要表现为“粉煤灰效应”假说中的活性效应，其活性源于先经高温加热后又迅速冷却，从而产生的玻璃体的解聚能力，以及玻璃体中的可溶性Al2o3、SiO2等活性成分,其含量越多，活性越大％这是因为Al2o3、SO0等活性成分可以与水和Ca(OH)2同时反应生成水化铝酸钙和水化硅酸钙⑹％由于玻璃体具有结构密实等特性，使得A12O3&SOO等活性成分难于溶于水,且玻璃体网络*(SO Al)O4]n也很牢固，不易断裂成*A7O]、[soo]等单体，这就致使粉煤灰的早期化学活性偏低，导致粉煤灰的应用率不高％因此，如何激发粉煤灰的活性成为亟待解决的问题%2粉煤灰活性的激发方法和激发机理通过粉煤灰激发可以很好的改善粉煤灰早期活性低的问题$从而提高粉煤灰的使用效率，目前常用的粉煤灰激发方法包括：物理激发、化学激发、物理化学激发等%2. 1物理激发粉煤灰的物理激发是指通过研磨粉煤灰，使其颗粒变小，表面积变大，使Al2o3&SOO等活性成分更易于溶出，从而使活性成分的水化反应速度加快％在一定范围内，粉煤灰颗粒越小，其活性越文章编号：1671-1602(2020)08-0053-02大，但增长率较低，且当粉煤灰研磨到细度为4000cm2//之后，再继续进行磨细也无法提高粉煤灰活性％因此，物理激发对粉煤灰活性的提高收效甚微％2.2化激发化学激发是指通过化学添加剂与粉煤灰发生化学反应$使粉煤灰活性得以激发，化学激发按激发剂的种类可分为：酸激发、碱激发、盐类激发等%(1)激发酸激发是指利用具有强酸性质的化学物对粉煤灰进行处理，使粉煤灰颗粒外表面被酸腐蚀⑺，进而产生新的活性表面和新的活性点，从而使早期反应速度加快，与物理激发类似％HCl、HSO4、HF等都是经常使用的强酸激发剂％其中HSO4的激发成效最优，但其掺量应在适当的范围内，不能过多$掺量过多会降低粉煤灰体系后期强度，削弱耐久性％另外，由于使用酸激发的造价较高且工艺复杂，实际很少采用强酸对粉煤灰活性进行激发％(2)碱激发粉煤灰的重要组成物质是酸性氧化物，所以其具有一定的弱酸性，所以碱能够很好地激发粉煤灰活性，通常选用较多的碱性激发剂主要是：生石灰、熟石灰、NDH、KOH和Na2SiO3等%因为粉煤灰的玻璃体结构具有牢固的特性，所以如何使Si-O键及Al-O键折断开裂，成为激发粉煤灰活性的根本％早期研究表明，OH-能有效促使Si-O键及Al-O键折断开裂，降低Si-O-Al的聚合度$并在粉煤灰表面形成不易化合的不饱和活性键，促进粉煤灰与Ca (OH)2发生水化反应，且Si-O键及Al-O键断裂的程度随OH-浓度增大而增强⑷％深入研究发现$Na5、K5等阳离子可以通过改变硅酸盐玻璃体网络结构使玻璃体解聚，进而使得粉煤灰的活性被激发出来％研究表明$和酸性激发剂一样，使用强碱作为粉煤灰激发剂时，其掺量也应限定在一定范围内，不宜大于1%$掺量过大会削弱混凝土后期强度％同时，或许会引发碳化、泛霜等严重后果％(3)激发盐类激发主要分为硫酸盐激发和氯盐激发％其中硫酸盐激发是在碱性环境中进行的，能使火山灰材料易于溶解分散，从而促进水化硅酸钙和水化铝酸钙的生成；其次，在Ca (OH)2存在的情况下，石膏与氧化铝可发生化合反应，可以促进火山灰的水化速度%同时石膏能与部分C-A-H反应，生成AFt,能体的%2.3物理化学激发高激法、法都于物化学激发法%(1)高激高温激活粉煤灰活性主要是指通过提高养护温度和时间对粉煤灰活性进行激发，(下转第55页)基金项目：云南民族大学校内青年基金科研项目《粉煤灰活性及大掺量粉煤灰混凝土力学性能研究》；项目编号：2017QN08%作者简介：胡亚男(1990—),女，汉族，河南信阳人，研究实习员，工学硕士，云南民族大学，研究方向：建筑材料及工程审计%陈旭娇(1990-),女，汉族，云南昭通人，研究实习员，工学硕士，云南民族大学，研究方向：工程减隔震及工程审计%(5)山地运动山地运动项目有许多种$如八台山山体攀登、高山滑翔伞、山体滑道、高空滑索、山顶滑草、滑雪、岩壁攀登等％有趣味性，也有冒险性，使游客近距离感受山地旅游魅力，给游客带来开心刺激的体验％使农民改变了传统的，以小农经济为主的收入来源，发挥出多年积累的山地生活经验，参与到山地运动旅游的项目中来％2. 4政策扶持(1)加快乡村旅游地停车设施和道路建设①推进乡村旅游道路建设；②加快乡村旅游目的地停车设施建设；③加大对乡村旅游基础设施建设用地的支持；④加大对贫困地区旅游基础设施建设的推进力度%(2)推进人居环境治理①建立污水垃圾处理农户付费制度；②推进乡村旅游垃圾资源化利用与无害化处理；③持续推进厕所革命％(3)建立健全乡村旅游住宿餐饮服务标准①规范民宿、农家乐等乡村旅游服务标准；②完善乡村旅游基础设施的服务配套标准；③强化乡村旅游市场监管％(4)鼓励社会资本对乡村地区旅游开发的投资①创新社会资本参与方式；②规范农户、村集体等参与乡村旅游服务设施建设％(5)设立乡村旅游开发专项扶持资金①细化完善发展乡村旅游的奖励和扶持政策；②鼓励各县市区、乡镇和行政村争创，获得奖励补贴％3山地乡村旅游对经济的带动作用3. 1促进就业旅游地的农民熟悉当地情况，在项目的实施过程中，能够提供宝贵的意见，参与到项目中来％乡村旅游的开发，开拓了当地人的眼界，使他们积极地投入到乡村旅游建设中％旅游需要管理$需要配套服务，如游客运输服务，餐饮服务，住宿服务等$需要大量的人员$—定程度上促进了就业％3. 2拓宽了农民收入来源开发前，农民有的外出打工，有的仍然以传统方式生产生活$形式单一收入低％旅游开发后，运用先进的技术，科学的经营方式，增收途径越来越多$逐步改变了贫困落后的面貌％3. 3促进了乡村经济发展为了吸引投资$政府加快了乡村基础设施建设，改善了乡村投资环境％企业来乡村投资旅游业，同样会带来相关的配套设施，进一步加快乡村建设，创造经济收益％3. 4提高了农民素养农民就业于旅游行业，要进行一系列旅游相关服务培训，如设施设备的使用、景区环境的维护、后勤的及时保障、企业形象的树立等％都会提高他们的自身素质，更好的服务于旅游业％4小结山地乡村旅游开发潜力大，但在旅游业快速发展的今天，不能盲从，要理性分析市场和独具旅游特色的山地地区％如今$人们更多地追求乡村生活，闲适惬意，加上丰富的山地旅游资源和相关政策扶持，川东北山地乡村旅游将会迅速发展％在发展的同时$积极了解社会的变化，不断创新旅游模式，迎合市场的方向，用科学的方法和手段使山地乡村旅游走向可持续发展道路％参考文献：[1]郭焕成：中国乡村藏游发展综述*J]•地理科学进展，2010$(29).[2]陈来成•休闲学[M].中山大学出版社.2009.[3]王云才.中国乡村藏游发展的新形态和新模式[J].藏游学刊，2006.(4).[4]涂琼华.GIS在山地藏游管理中的应用[J]•北京：首都师范大学学报(自然科学版)，2014$35(4)：1153-1159. [5]陈安泽，卢云亭，等•藏游地学概论[M]•北京：北京大出版社$1991.[6]刘会杰•浅析乡村藏游对乡村经济发展的影响[J].《商场现代化》，2018.(上接第53页)通常采用蒸汽养护的方式％在高温度的蒸汽养护条件下，使得A12O3、SiP2等活性成分易于溶于水，从而使活性成分的水化反应速度加快，同时，玻璃体网络结构的破坏速度也随温度的升高而加快％—般情况下，蒸汽养护的激发效果随粉煤灰掺量的增大而显著％但因为蒸汽养护需要的条件较苛刻，只适用于部分粉煤灰预制品，对实际工程中的大体积混凝土不适用％(2)粉煤灰预处理的方法是通过预先将石膏、石灰等物质与粉煤灰混合，再在混合物中加水并搅拌均匀，等待其发生水热反应，最后再烘干并磨细％但是，目前预处理方法在国际上的研究及应用都不广泛％3粉煤灰的应用现状目前，粉煤灰主要用于土木工程材料，如水泥、砂浆、混凝土中$是大体混凝工中；同$为作为水泥生产原料的替代物，制作成一些加工砖、混凝土，如烧结砖、空心砖、蒸压加气混凝土等；也用作一些工程的回填料$如用于构筑坝体、基坑回填等；其次，可从粉煤灰中分选出漂珠、微珠等材料，应用于保温材料、耐火材料、塑料中％4结论(1)物理激发可有效提高粉煤灰活性，造价较低，但当粉煤灰磨细到一定程序后收效甚微％(2)酸激发可通过腐蚀粉煤灰颗粒表面提高活性，但由于使用酸激发的造价较高且工艺复杂，实际很少采用强酸对粉煤灰活性进行激发％(3)强碱和硫酸盐都具有较好的粉煤灰激发效果，可单独作为粉煤灰激发剂使用％(4)实际工程中，虽然氯盐也能在一定程度上激发粉煤灰活性，但氯离子会锈蚀钢筋，所以此类氯盐类激发剂不适用于钢筋混凝土工程％参考文献：[1]汪庆鹏，潘志纲•补偿收缩混凝土在大面积地下室底板中的应用[J].浙江建筑，2016.11：14.[2]周厚贵.水工自密实混凝土的设计及应用[J].水利发电$2007(06)：26-28.[3]刘宝举，梁慧•复合激发剂对粉煤灰的活性激发作用[J].铁道科学与工程学报，2008.06.002：6-9.[4]胡亚男.粉煤灰活性激发剂大掺量粉煤灰混凝土力学性能研究[D]•昆明：昆明理工大学建筑工程学院，2015：11. [5]刘星伟，李秋义，李艳美，杜辉.再生细骨料混凝土碳化性能的[J].工大报$2009.08：159-1615170.[6]原永涛，王方群$齐立强，曾祥卓.化学添加剂对“粉煤灰-脱硫石膏”胶结材抗压强度的影响[J]•科技导报，2007.09：47-51.[7]赵桂云•混凝土再生微粉基本性能及其活化技术[D].江苏徐州：中国矿业大学$3014：12-13.。
粉煤灰的活性及其影响因素
粉煤灰的活性及其影响因素粉煤灰的活性及其影响因素粉煤灰本身虽不具有单独的硬化性能，但当它与石灰。
水泥等碱性材料加水混合以后，即能在空气中硬化，并在水中继续硬化，这就是粉煤灰的活性。
活性是综合反映粉煤灰中各成分与CaO进行反应的能力标指标。
（1）粉煤灰的细度粉煤灰与实惠的反应主要靠其颗粒表面可溶物质的溶解并与Ca(OH)2生成水化硅酸钙，从而把尚未参加反应的颗粒残核粘结起来形成整体并具有一定强度。
粉煤灰的细度直接反应了其参与水化反应的能力。
另外，粉煤灰的细度还反映了粉煤燃烧的状态。
一般来说，活性好的粉煤灰颗粒较小。
（2）标准稠度需水量粉煤灰颗粒表面往往是粗糙多孔的，且粗大并多孔的颗粒大多是未燃尽的炭。
另外，由于冷却条件的限制，粉煤灰中玻璃体含量降低，也表现在粉煤灰颗粒的粗大多孔上，多孔的颗粒必定使混合的水料比增大。
标准稠度需水量能比较准确反映粉煤灰的颗粒形貌。
（3）玻璃体的含量粉煤灰中法人玻璃体物质是粘土矿物在煅烧后，成熔融状经急冷而成的无定型的SiO2和Al2O3，易于Ca(OH)2的水热合成反应，因此，玻璃体含量高，粉煤灰的活性就好。
粉煤灰：粉煤灰的燃烧过程：煤粉在炉膛中呈悬浮状态燃烧，外观特性燃煤中的绝大部粉煤灰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。
粉煤灰外观类似水泥，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，可以反映含碳量的多少和差异。
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。
粉煤灰活性激发剂的试验研究
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试验 编号
图 １ 抗 折 强 度 对 比图
ｍｏ ａ ｓａｓ ｎ ｌｚ ｄＦｏ ｉｈ ｖ ｌｍ ｅｆ ｓ ａｔ ｉ ｒ ｅ ｏｉ ｒ ｖ ｔ ａｌ ￣ｅ ｇｈ， ｉｈｃ ｌｉｍ ｙ ａｈｓ ｏ ｌ ｅｃ ｏ ｅ ｎ Ｓ ｔ ｒ ｒｗａ ｌｏａ ａｙ ｅ ． ｒａｈ ｇ ｏｕ ｙ ａｈｐ ｒ，ｎｏ ｄ ｒｔ ｍｐ ｏ ｅｉ ｅ ｒｙｓ ｎ ｔ ｈｇ —ａｃｕ ｆ ｓ ｈ ｕｄ ｂ ｈ ｓｎ ａ ｄＣａ Ｏ４ ｌ ｓ ｌ
研究重点之一。
每组 ３个试件 。 煤灰 胶砂试件 制备 时 ， 粉 先将称量好的粉煤灰 、
水泥 、 、 发剂和减水 剂装在袋 子中 ， 砂 激 手工预混均匀 。 然后 再 倒 人称量好 的水 中 ， 放置 于行星搅拌机 上进 行机械搅 拌 ， 至搅
拌均匀为止 。 最后用振动台装模成型 ， 将试模和下料漏斗卡紧在
０ 引言
粉煤灰是煤燃烧后 的烟气中的细灰 ， 具有低 的火山灰活性。 粉煤灰 的活性 主要取决 于其内部玻璃体的化学活性 ， 包括玻璃
体 中可溶的 ｓＯ 、 １ 的含量和玻璃 体的解聚 能力 ［ 要 提高 ｉ２Ａ ： １ ］ 。
粉煤灰 的早期化 学活性 ， 必须 破坏表 面致 密玻璃 质外 壳 ， 内 使 部可溶 性的活性 ｓｏ 、 １ ｉ：Ａ２ 释放 出来 ， 将 网络聚集体 解 聚 、 ０ 并
・６ ・ ３
粉煤灰活化方法总结(文献名)
粉煤灰活化方法总结（1）添加碳酸钠和氢氧化钠助剂，在700℃煅烧2h，随后酸浸，可以显著提高其中氧化铝和氧化铁的溶出率，可达到95%的高溶出率。
【粉煤灰活化提取铝铁的研究】（2）酸激发：粉煤灰活性的酸激发是指用强酸与粉煤灰混合进行预处理，然后陈放一段时间，通过强酸对粉煤灰颗粒表面的腐蚀作用，形成新的表面和活性点。
酸激发的实质是破坏粉体的表面结构，以达到加快早期反应的目的，常用的强酸有硫酸、盐酸和硝酸，其中硫酸的激发效果最好。
碱激发：粉煤灰活性的碱激发主要是增加浆体的OH-浓度，促使Si-0、A1-0键的断裂,提高粉煤灰的早期反应速率。
【粉煤灰活性的激发及其机理研究】（3）焙烧温度380℃，焙烧时间1h，硫酸铵/粉煤灰质量比4:1，铝的浸出率可达92.65%；焙烧温度900℃，焙烧时间1h，碳酸钠/粉煤灰质量比1：1，在此条件下，铝浸出率可达92.23%。
【高铝粉煤灰硫酸铵与碳酸钠焙烧活化对比研究】（4）当粉煤灰与碳酸钠的质量比为1：0.8，在850℃煅烧2h，在硫酸质量分数为25%，液、固比为５，酸浸温度为98℃，酸浸时间为2h时，粉煤灰中氧化铝的浸出率最高，可达94%。
【碳酸钠助熔粉煤灰提取Al2O3的研究】（5）将烘干的粉煤灰（原灰）与一定浓度的硫酸按比例加入到自制高压釜中，于烘箱内于烘箱内加热浸出浸出结束，反应器冷却至50℃以下。
再用4倍硫酸溶液体积的热水过滤。
结果表明：浸出温度和时间对Al2O3浸出率影响较大，硫酸浓度影响较小；在浸出温度180℃、浸出时间5h、液固体积质量比5：1、硫酸初始浓度3.7mol／L条件下，Al2O3浸出率达94.16％，Fe2O3浸出率为95.1％，其他杂质浸出率都较低。
【用硫酸从粉煤灰中直接浸出氧化铝】（6）硫酸氢铵煅烧法：在400℃下，Al2O3:NH4HSO4=1:8混合比，进行煅烧1h，然后再酸溶。
【Kinetics of SiO2 leaching from Al2O3 extracted slag of】（7）机械活化对粉煤灰烧结熟料中氧化铝溶出率的影响，微波辐射活化对粉煤灰烧结熟料中氧化铝溶出率的影响。
粉煤灰的活性
粉煤灰的活性日期：2008-1-30 8:57:00保护色：默认白牵牛紫苹果绿沙漠黄玫瑰红字体：小字大字粉煤灰的活性也即火山灰效应，是指粉煤灰中的活性氧化硅、活性氧化铝与氢氧化钙发生反应，生成具有胶凝性质的水化铝硅酸钙，以此来增强砂浆、混凝上的强度。
粉煤灰的常量化学成分氧化硅、氧化铝是硅铝酸盐的主要成分，英中的可溶性成分越多，说明粉煤灰的活性越好，掺加到混凝上中越易与水泥水化析岀的Ca (0H) 2反应，生成类似于水泥水化的产物，从而增强反应物的活性。
一般来说，氧化硅、氧化铝含量越多, 其28天抗压强度比越高，两者有一左的相关性。
在材料学界，“活性”只是针对无机胶凝材料而言，“无机胶凝材料”是指磨细了的无机粉末材料。
当其与水或水溶液拌合后，所形成的浆体有塑性，可任意成型，经过一系列物理、化学作用后，能够逐渐硬化，并形成有强度的人造石。
大量的研究事实认为：粉煤灰的活性是"潜在”的，它需要一泄条件的激发。
这是因为：粉煤灰与水泥熟料等类的无机盐胶凝材料，在矿物组成、结构，和性能方而，都有很大的不同，它本身没有胶凝性能。
但是粉煤灰具有一泄潜在化学活性的火山灰材料，在常温、常压下、和有水存在时, 它所含的大量铝酸盐玻璃体中的活性组分，具有能与Ca (0H) 2发生火山灰反应，并生成具有强度的胶凝物质。
所以粉煤灰具有一立的胶凝性能。
活性效应主要取决于粉煤灰颗粒表而化学的和物理的特性，在很大程度上受形态效应的影响，也受微集料效应的影响。
粉煤灰的活性效应仅对水泥水化反应起辅助作用，而且只有到砂浆硬化后期，才能比较明显地显示出来，即粉煤灰活性效应具有潜在性质的特点。
粉煤灰的活性效应一般用28天抗压强度比来表示。
改善粉煤灰活性方法，目前激发粉煤灰活性的较为有效的途径主要有三种：一是物理活化即通过机械磨细来破坏粉煤灰的玻璃体的结果，同时增加比表而积，以加快水化反应速度: 二是化学活化即通过化学激发剂和改性剂来激发粉煤灰的活性，目前常用的粉煤灰激发剂有：碱性激发剂、硫酸盐、纯碱、卤化物等。
粉煤灰的活性
粉煤灰的活性日期：2008-1-30 8:57:00 保护色：默认白牵牛紫苹果绿沙漠黄玫瑰红字体：小字大字粉煤灰的活性也即火山灰效应，是指粉煤灰中的活性氧化硅、活性氧化铝与氢氧化钙发生反应，生成具有胶凝性质的水化铝硅酸钙，以此来增强砂浆、混凝土的强度。
粉煤灰的常量化学成分氧化硅、氧化铝是硅铝酸盐的主要成分，其中的可溶性成分越多，说明粉煤灰的活性越好，掺加到混凝土中越易与水泥水化析出的Ca（OH）2 反应，生成类似于水泥水化的产物，从而增强反应物的活性。
一般来说，氧化硅、氧化铝含量越多，其28天抗压强度比越高，两者有一定的相关性。
在材料学界，“活性”只是针对无机胶凝材料而言，“无机胶凝材料”是指磨细了的无机粉末材料。
当其与水或水溶液拌合后，所形成的浆体有塑性，可任意成型，经过一系列物理、化学作用后，能够逐渐硬化，并形成有强度的人造石。
大量的研究事实认为：粉煤灰的活性是“潜在”的，它需要一定条件的激发。
这是因为：粉煤灰与水泥熟料等类的无机盐胶凝材料，在矿物组成、结构，和性能方面，都有很大的不同，它本身没有胶凝性能。
但是粉煤灰具有一定潜在化学活性的火山灰材料，在常温、常压下、和有水存在时，它所含的大量铝酸盐玻璃体中的活性组分，具有能与Ca（OH）2发生火山灰反应，并生成具有强度的胶凝物质。
所以粉煤灰具有一定的胶凝性能。
活性效应主要取决于粉煤灰颗粒表面化学的和物理的特性，在很大程度上受形态效应的影响，也受微集料效应的影响。
粉煤灰的活性效应仅对水泥水化反应起辅助作用，而且只有到砂浆硬化后期，才能比较明显地显示出来，即粉煤灰活性效应具有潜在性质的特点。
粉煤灰的活性效应一般用28天抗压强度比来表示。
改善粉煤灰活性方法，目前激发粉煤灰活性的较为有效的途径主要有三种：一是物理活化即通过机械磨细来破坏粉煤灰的玻璃体的结果，同时增加比表面积，以加快水化反应速度；二是化学活化即通过化学激发剂和改性剂来激发粉煤灰的活性，目前常用的粉煤灰激发剂有：碱性激发剂、硫酸盐、纯碱、卤化物等。
浅谈粉煤灰活性激发
含玻 中起 到 润 滑 、 动 作 用 ， 统 流 动 性 、 易性 改 善 的 同 了粉煤灰火山灰活性的发挥 。粉煤灰经机械粉磨， 滚 系 和 较 时， 增加 了保水性和均匀性， 降低 了需水量 ［ 微集料效 璃体 的粗 颗粒 即微 珠粘联 体被 分 散成 单个 微珠 ， 大 的 ｓ ］ ；
广东建材 ２１ 年第 ８ ０１ 期
检测与监理
浅谈粉煤灰 活性激发
白 轲
（ 州市市政 园林工程质量检测 中心） 广
摘 要 ：通过对粉煤灰活性来源的分析， 综述了近几年来激发粉煤灰活性的机理研究进展， 认为粉
煤 灰活性激 发有 ３ 个基本 思路 ： 一是通过物理方法使粉煤灰表 面玻璃体 的颗粒表面缺 陷增 多， 提高反 应 能 力 ； 是 破 坏 玻 璃 体 表 面 光 滑 致 密 、 固 的 Ｓ一 一 ｉ Ｓ 一一 １网 络 结 构 ； 是 激 发 生成 具 有 增 二 牢 ｉ０ Ｓ 和 ｉ０ Ａ 三 强作用的水化产物或促进 水化 反应 。粉煤灰活性物理激发 即机械粉磨 ， 只适用于粗灰 ； 用于化学激发 的激发剂主要是硫酸 盐和强碱 ， 而强酸、 氯盐 则较 少； 发剂 的复合使用 己成为粉煤灰活 性激 发的趋 激
细度 越 细 ， 煤灰 颗 粒 的表 面 粉 应 是粉 煤 灰 颗粒 充 当微 小 集料 ，使 集 料 的 匹配 更 加合 玻璃 体 和 炭粒 变 成 细 屑 ， 活 反应 能力越 强 ＿。 ８ ］ 理， 填充率提高 ； 密实效应是微集料效应和火 山灰效应 缺 陷就越 多 ， 化 中心越 多 ， 共 同作用 的宏 观表 现 ， 使粉 煤灰 形成 类 似托 勃 莫来 石次 生 晶相 ， 充 系统 的孔 隙 ， 高密 实度 。 填 提
王爱勤 的研 究表 明， 通过机械活化作用 ， 可有效
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检测与监理
浅谈粉煤灰活性激发
白轲
（广州市市政园林工程质量检测中心）
摘 要：通过对粉煤灰活性来源的分析，综述了近几年来激发粉煤灰活性的机理研究进展，认为粉
煤灰活性激发有 ３ 个基本思路：一是通过物理方法使粉煤灰表面玻璃体的颗粒表面缺陷增多，提高反 应能力；二是破坏玻璃体表面光滑致密、牢固的 Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉ 和 Ｓｉ－Ｏ－Ａｌ 网络结构；三是激发生成具有增 强作用的水化产物或促进水化反应。粉煤灰活性物理激发即机械粉磨，只适用于粗灰；用于化学激发 的激发剂主要是硫酸盐和强碱，而强酸、氯盐则较少；激发剂的复合使用已成为粉煤灰活性激发的趋 势。
长期以来，在所利用的粉煤灰中大部分是用于建筑 材料和筑路材料，这主要是基于对粉煤灰中活性组分的 利用。然而由于粉煤灰特殊的结构及化学稳定性，其在 应用的过程中活性发挥非常缓慢，因此，粉煤灰活化技 术成为人们近年关注的热点［３，４］。
2 粉煤灰活性来源
粉煤灰的活性一般包括物理活性和化学活性。
2.1 物理活性
［３］沈晓冬，马素花等．含硫铝酸钙硅酸盐水泥中粉煤灰活化机理 ［Ｊ］．硅酸盐学报，２００６ ３４（２）：１７５－１８２． ［４］程麟，李东旭，潘志华． 粉煤灰活化机制的研究［Ｊ］．水泥技 术．２００５（６）：２２－２５． ［５］李国栋．粉煤灰的结构、形态与活性特征［Ｊ］．粉煤灰综合利 用，１９９８（３）：３５－３８． ［６］阮燕，吴定燕，高琼英．粉煤灰的颗粒组成与磨细灰的火山灰 活性［Ｊ］．粉煤灰综合利用 ２００１（２）：２８－３０． ［７］方荣利，张太文．提高粉煤灰活性方法的研究［Ｊ］．水泥．１９９６ （６）：８－１０． ［８］王晓均，杨南如，钟白茜．粉煤灰—石灰—水系统反应机理探 讨［Ｊ］．硅酸盐学报．１９９６ ２４（２）：１３７－１４１． ［９］王爱勤，杨南如等．粉煤灰水泥的水化动力学［Ｊ］．硅酸盐学 报．１９９７ ２５（２）：１２３－１２９． ［１０］李平江，史美伦，陈志源．粉煤灰细度与其火山灰活性的关系 ［Ｊ］．建筑材料学报．２００４ ７（２）：２０７－２０９． ［１１］姚丕强，王仲春．粉煤灰的超细粉磨及其性能的研究［Ｊ］．水 泥．２００７（６）：１－７． ［１２］黄少文，俞平胜．粉煤灰活化技术及其在水泥材料中的应用 研究［Ｊ］．南昌大学学报（工科版）．２００１ ２３（２）：９１－９６． ［１３］芦令超，常钧等．粉煤灰的物理活化［Ｊ］．硅酸盐通报．２００３ （３）：２５－２８． ［１４］钱觉时．粉煤灰特性与粉煤灰混凝土［Ｍ］．北京：科学出版社， ２００２．３１－３２． ［１５］ 于 继 寿 ， 李 仁 福 ， 隋 成 飞 ， 赵 传 文 ． 酸 碱 激 活 粉 煤 灰 的 研 究 ［Ｊ］．粉煤灰综合利用．２０００（２）：２６－２７． ［１６］梁郁，钱觉时，王智．磷酸激发粉煤灰的试验研究［Ｊ］．粉煤灰 综合利用．２００４（３）：４４－４５． ［１７］赵海君，严云等．低钙粉煤灰活性激发技术的研究［Ｊ］．水泥． ２００８（３）：８－１１． ［１８］王智，钱觉时，卢浩．石灰对粉煤灰活性激发作用的研究进展 ［Ｊ］．粉煤灰综合利用．１９９９（１）：２７－３０． ［１９］Ｓｈｉ Ｃａｉｊｕｎ，Ｒｏｂｅｒｔ Ｌ Ｄａｙ．Ｅａｒｌｙ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｈｙｄｒａｔｉｏｎ ｏｆ ａｌｋａｌｉ－ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｂｌａｓｔ ｆｕｒｎａｃｅ ｓｌａｇ／ｆｌｙ ａｓｈ ｂｌｅｎｄｓ［Ｊ］．Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ｃｅｍｅｎｔ Ｒｅｓｅａｒｃｈ．１９９９ １１（４）：１８９－１９６． ［２０］Ｄｏｕｇｌａｓ Ｅ， Ｂｒａｎｄｓｅｔｅｒ Ｊ． Ａ ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ ａｌｋａｌｉ ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ ｏｆ ｇｒｏｕｎｄ ｇｒａｎｕｌａｔｅｄ ｂｌａｓｔ－ｆｕｒｎａｃｅ ｓｌａｇ ［Ｊ］．Ｃｅｍｅｎｔ ａｎｄ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ．１９９０ ２０ （５）： ７４６－７５６． ［２１］ 李东旭， 陈益民等． 碱对粉煤灰的活化和微观结构的影响 ［Ｊ］．材料科学与工程．２０００ １８（１）：５０－５２． ［２２］龙世宗，邬燕蓉等．粉煤灰表面活化处理新技术［Ｊ］．粉煤灰 综合利用．１９９７（２）：８１－８３． ［２３］～［３１］略
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广东建材 2011 年第 8 期
检测与监理
常用的硫酸盐激发剂有石膏和 Ｎａ２ＳＯ４ 等。王智 等［２９］认为粉煤灰 － 水泥体系中，Ｎａ２ＳＯ４ 产生的激发效果 优于 Ｃａ２ＳＯ４，除其溶解度大于 Ｃａ２ＳＯ４ 外，主要是 Ｎａ２ＳＯ４ 与 Ｃａ２ＳＯ４ 反应，提高介质碱度和硫酸盐的反应活性，改 善包裹层水化产生的结构，促进了粉煤灰活性激发。
2.2 化学活性
粉煤灰的化学活性是指粉煤灰的火山灰性质，它来 源于熔融后被迅速冷却而形成的玻璃态的颗粒中可溶 性的 ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３ 等活性组分。活性的 ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３ 在有水 存在时，可以与 Ｃａ（ＯＨ）２ 反应，生成水化硅酸钙（Ｃ－Ｓ－Ｈ） 和水化铝酸钙（Ｃ－Ａ－Ｈ）。粉煤灰中的玻璃体越多，火山灰 化学反应性能越强，然而粉煤灰中的玻璃相结构致密， 聚合度高，可溶性 ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３ 少，其早期化学活性低，因 此，要提高粉煤灰的利用率，提高粉煤灰的早期活性将 是一个突破口。
粉煤灰的物理活性产生的效应包括颗粒 （形态）效 应、微集料效应和密实（火山灰）效应［５］。粉煤灰的颗粒 效应泛指由其颗粒的外观形貌、内部结构、颗粒级配等 物理性状所产生的效应。粉煤灰中含有大量的玻璃微 珠，粒形完整，表面光滑，球形玻璃微珠在掺粉煤灰体系 中起到润滑、滚动作用，系统流动性、和易性改善的同 时，增加了保水性和均匀性，降低了需水量［６］；微集料效 应是粉煤灰颗粒充当微小集料，使集料的匹配更加合 理，填充率提高；密实效应是微集料效应和火山灰效应 共同作用的宏观表现，使粉煤灰形成类似托勃莫来石次 生晶相，填充系统的孔隙，提高密实度。
度Байду номын сангаас低，并可能引起起霜和碳化等问题［２２］。
粉煤灰 － 石灰体系是粉煤灰最基本的活性激发体
系［２３］，石灰不但为粉煤灰活性激发提供了碱性环境，而
且还提供了能够水化生成胶凝产物所需的 Ｃａ２＋，因而能
激发粉煤灰的活性，但研究表明［８］，单纯的石灰在常温
常压下激发粉煤灰，激发效果并不理想。王智等［２４］研究
Ｃａ２＋＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｃｌ－＋ＯＨ－→３ＣａＯ·Ａｌ２Ｏ·３ ＣａＣｌ２·１０Ｈ２Ｏ 研究表明［３１］，ＣａＣｌ２ 对低钙粉煤灰（ＬＦＡ）的激发效果 要比高钙粉煤灰（ＨＦＡ）的明显，这可能与 ＣａＣｌ２ 能为前 者提供生成水化物所需的 Ｃａ２＋ 有关，ＣａＣｌ２ 能提高粉煤 灰体系的早期和中期强度，尤其对 ＬＦＡ 的后期强度提高 作用显著。但是，由于会引入 Ｃｌ－，氯盐的掺入可能会引 起钢筋的锈蚀，这使氯盐作为激发剂受到了很大的限 制。
了石灰形态对粉煤灰活性激发的效果影响，结果表明等
ＣａＯ 当量的熟石灰对粉煤灰活性激发的效果比生石灰
的好，且具技术经济优势，并且采用熟石灰无体积安定
性不良的破坏因素。
3.2.3 硫酸盐激发
２－
硫酸盐对粉煤灰活性的激发主要是 Ｓ０４ 在 Ｃａ２＋ 的
作用下，与溶解于液相的活性 Ａ１２０３ 反应生成水化硫铝 酸钙 ＡＦｔ，即钙矾石［２５］。钙矾石最终在粉煤灰颗粒表面
作用，掺粗灰（粒径大于 ４５μｍ）的水泥浆体样品养护 ２８ Ｓｉ－Ｏ 和 Ａｌ－Ｏ 键断裂。早期研究表明［１９，２０］，在 ＯＨ－ 的作用
天后有显著的二次水化过程，而掺磨细灰（粉磨至粒径 下，粉煤灰颗粒表面的 Ｓｉ－Ｏ 和 Ａｌ－Ｏ 键断裂，Ｓｉ－Ｏ－Ａｌ
小于 ４５μｍ）的样品养护 ７ 天后的二次水化过程已较粗 网络聚合体的聚合度降低，表面形成游离的不饱和活性
硫酸盐激发剂的掺量也不能超过一定的范围，掺量 太高时，会引起泛霜现象。另外如果单独采用硫酸盐和 粉煤灰混合加水， 经多次试验发现 ２８ 天乃至更长时间 均不能凝结， 因此硫酸盐不能单独激发低钙粉煤灰活 性，必须在石灰补充钙的条件下，才能充分激发粉煤灰 活性［３０］。
3.2.4 氯盐激发
常用氯盐（ＣａＣｌ２ 和 ＮａＣｌ）对粉煤灰火山灰的反应 影响较小［Ｅ］，其激发作用主要通过 Ｃａ２＋ 和 Ｃｌ－ 能够穿 过粉煤灰颗粒表面的水化层，与内部的 Ａｌ２Ｏ３ 反应生成 水化氯铝酸钙［Ｆ］。
灰 － 水泥体系水化早期，以 Ｃａ２ＳＯ４ 作激发剂时将产生大
２－
量的 Ａｆｔ，且孔结构尺寸小，孔隙率低。体系中的 Ｓ０４ 生 成 Ｃａ２ＳＯ４ 和 Ａｆｔ 有一定的膨胀作用，可以填补水化空间 的空隙，使硬化体的密实度提高［２７］。王智等［２８］认为硫酸 盐主要通过有效激发粉煤灰中的活性 Ａｌ２Ｏ３，改善粉煤 灰颗粒包裹层的结构和增加粉煤灰活性成分的溶解度 等途径来加快粉煤灰活性的激发速度和提高粉煤灰活 性激发的程度。
形成纤维状或网状结构的包裹层，其紧密度小，有利于
Ｃａ２＋ 扩散到粉煤灰内部，与内部活性 ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３ 反应，另
２－
４－
一方面，Ｓ０４ 能置换 ＣＳＨ 凝胶中的部分 ＳｉＯ４ ，被置换出
４－
的 ＳｉＯ４ 与包裹层外的 Ｃａ２＋ 反应生成 ＣＳＨ 凝胶，使粉煤
灰活性激发得以继续进行。Ｃ．Ｓ．Ｐｏｏｎ 等［２６］发现在粉煤
⑷氯盐虽对粉煤灰活性有一定的激发效果，但由于 其会引入 Ｃｌ－，从而很少使用。●
【参考文献】
［１］罗道成，易平贵，刘俊峰．我国粉煤灰综合利用的发展现状与 建议［Ｊ］．煤化工，２００２ （６）：８－１０． ［２］沈旦中．我国粉煤灰利用科学技术的可持续发展［Ｊ］．建筑材 料学报，１９９８ １（２）：１７０－１７４．
灰样品显著。姚丕强等［１１］的研究结果表明，比表面积达 键，而且 ＯＨ－ 浓度越大，对 Ｓｉ－Ｏ 和 Ａｌ－Ｏ 键的破坏作用
到 １１０００ｃｍ２／ｇ， 中位粒径小于 ４．０μｍ 的磨细粉煤灰， 越强。后来又发现［１２］，Ｎａ＋、Ｋ＋ 等阳离子是硅酸盐玻璃网