固体废弃物处置技术煤系固体废物的处理与利用粉煤灰

2．溶出度试验法 此法主要是用酸或碱处理粉煤灰，将其中可溶Sio2 和Al2O3 溶出，并测定其溶出量，作为评定粉煤灰活性的指标。通常， 可溶物越多，扮煤灰活性越好。
3．砂浆强度试验法
此法是在粉煤灰中掺入一定比例的石灰或水泥熟料，磨细 到一定比表面积，配成石灰或水泥砂桨，做成一定尺寸试件、 测定试件来自百度文库度或与对比试件的强度比较，作为衡量粉煤灰活 性的指标。 操作简单 活性是反映粉煤灰性能的主要指标
4．需水量比
在水泥或混凝土中掺入粉煤灰，一般可以降低水泥或混凝 土的用水量，这是粉煤灰的一个明显的优越性。含碳量较 高的粉煤灰，则又会明显地增加用水量。这个用水量称作 粉煤灰的需水量。
一般情况下，低需水量的粉煤灰测定值为22—30％， 中等需水量为30一40％，高需水量可达50一60％。
(二)粉煤灰的品质指标分级
高．
(二)粉煤灰的矿物组成
1．粉煤灰的矿物来源
母煤组成：铝硅酸盐类铝土矿和氧化硅、黄铁矿、赤铁矿、 磁铁矿、碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐、氮化物等矿物，而 以铝硅酸盐类粘土矿（高岭土 页岩矿 形成偏高岭土 Al2O3 ．Sio2 ）和氧化硅为主。
2．粉煤灰的主要矿物组分 无定形相 玻璃体
化学内能 50一80％，
化学活性
未燃尽的碳粒 结晶相 莫来石、石英、云以、长石等
３、矿物组分对粉煤灰性质的影响
低钙粉煤灰的活性主要取决于无定形玻璃相矿物 所以，从矿物组分来说，低钙灰的玻璃体含量越 高，粉煤灰的化学活性越好。
高钙粉煤灰中富钙玻璃体含量多，且又有较多的 氧化钙结晶和水泥熟料的一些矿物结晶组 分．而高钙粉煤灰的化学活性均高于低钙灰， 这表明，高钙灰的性质既与玻璃相有关，又与 结晶相有关。
外观像水泥，由乳白到灰黑不等（碳） ２、比重、容重
低钙灰比重１.８-２.８；高钙灰比重２.５-２.８
粉煤灰的松散干容重变化范阴为600一1000kg／m。，压 实容重为1300—1600kg／m。
3、细度 粉煤灰的颗粒粒径极限为0.5-300um。大部分在４５um
以下 我国规定以45um筛余百分数为细度指标
量10一20％。
粉煤灰的组成:
由玻璃体、内部结晶体、空心球体、 碎片组成的外 观相近，颗粒较细但并不均匀的多相混合物。
煤粉
130 0
湍流
熔融液滴
各种成分
玻璃体：小液滴 冷却速度快
低温段
液滴膨胀
球体
气压增大
内部结晶体：大液滴 冷却速度慢
空心球体：有气体夹裹
碎片：冷却过快
粉煤灰收集：烟气除尘和底灰除渣两个系统。
近年来，国内外提出许多有关粉煤灰的分级方法，其依据各 不相同。我国1991年10月1日起开始施行的《粉煤灰混凝土
应用技术规范》(GＢ146—90)规定了考核粉煤灰品质的 三个等级四项指标，见表10—3。
四、粉煤灰的活性
１、粉煤灰的活性概念
粉煤灰的活性也叫“火山灰活性”。火山灰活性是指火山 灰、凝灰岩、浮石、硅藻土等天然火山灰类物质所具有 的这样一些性能：
①其成分中以Si02和A1２O３为主(75—8５％)，且含 有相当多的玻璃体或其他无定形物质；
②其本身无水硬性；
③在潮湿环境，能与Ca(OH)等发生反应，生成一系列水化产 物——凝胶；
④上述水化产物不论在空气中，还是在水中都能硬化产生 明显的强度。
(二)粉煤灰活性的激发
粉煤灰的活性是潜在的，需用激发剂激发，才能发挥出来
2．不规则多孔颗粒 不规则多孔颗粒包括多孔碳粒和多孔铝硅玻璃体
(1）多孔炭粒：有的呈球状，有的为碎屑，属惰性组分， 比重和容重均小，粒径和比表面积均大，对其性能有不 良影响。
(2)多孔铝硅玻璃体；富有含氧化硅、氧化铝 是粉煤 灰中含量最多的颗粒（达70％以上）。
（开放性孔穴；表面蜂窝状；封闭孔穴，内部蜂窝状 “漂珠”）
化学成分是评价粉煤灰质量的重要技术参数①
粉煤灰的烧失量②可以反映锅炉燃烧状况，烧失量越高， 粉煤灰质量越差。
高钙灰和低钙灰：CaO （２０％）含量高低，将其区分为高 钙灰和低钙灰。
Sio2 Al2O3 Fe2O3③的含量直接影响其作为建筑材料的优劣 我国燃煤电厂基本上是使用烟煤，粉煤灰中caO含量偏 低，属低钙灰，但Al2O3 含量一般比较高，烧失量也较
第十章 煤系固体废物的处理与利用
第一节 粉煤灰 第二节 煤矸石
第一节 粉煤灰
一 、粉煤灰的形成与排输
粉煤灰: 燃煤电厂将煤磨细成100u m以下的细粉， 用预热空气喷入炉膛悬浮燃烧,产生高温烟气， 经由捕尘装置捕集，就得到粉煤灰，也叫飞灰； 占灰渣总量的80-90%;
底灰:少量煤粉粒子在燃烧过过程中，由于碰撞 黏结成块，沉积于炉底，称为底灰。占灰渣总
1、以石灰和石膏作激发剂的蒸汽养护方法 2．以石灰和水泥为激发剂的蒸压养护方法
3．以水泥熟料和石膏为激发剂的常温激发方法
(三)粉煤灰活性的评定
1．石灰吸收法 此法是将定量粉煤灰浸泡在石灰的饱和溶液内，测定每克 粉煤灰在一定时间内的石灰吸收值。通常，石灰吸收值越 大，粉煤灰活性越好。 适用于低碳细灰 但对密实度高、比表面积小的粉煤灰颗粒 （物理吸附、化学吸附）不适用
粉煤灰的排输：分湿法和干法排输
湿排是使粉煤灰通过管道和灰桨泵组成的排灰系统，用高 压水力输送到贮灰场或江、河、湖、海。湿排又分灰渣 分排和灰渣混排。
干排是将收集到的飞灰直接输入灰仓。
二、粉煤灰的组成
主要由母煤的化学组成和燃烧条件、温度决定，还受煤粉 细度、收集、排灰方法的影响
总的来说，化学成分主要包括：Sio2 Al2O3 Fe2O3 CaO 和未燃烧尽的碳
（三)粉煤灰的颗粒组成
粉煤灰是由各种大小不一，形貌各异的颗粒组成的。 1．球形颗粒
球形颗粗大而光滑，有的圆球上还嵌有前面提到的 晶体，我国粉煤灰中，此类颗粒含量由３％-２５％不 等，粒径变化大（几－几十um），比重和容重均大， 在水中下沉，也称“沉珠”。
“沉珠”依其化学成分，可以分为富钙玻璃微珠和富 铁玻璃微珠。前者富集氧化钙，化学活性好；后者富集 了氧化铁，具有磁性，叫做“磁珠”。
关于“漂珠”
占粉煤灰体积的１５－２０％，重量４-５％，是一种多 功能的新材料。
漂珠内封闭气体形成的最佳温度１４００度，氧化铁含量 关系到漂珠的数量（＞８％），冷却速度不能过快。
（优良的母煤、燃烧温度、冷却速度）
（３）碎片：结晶矿物颗粒碎片、玻璃体碎片、碎屑状 碳粒
三、粉煤灰的物理性质和品质指标
１、外观、颜色