固体废弃物资源化利用
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• 国外把粉煤灰的应用和研究在技术上分为 低、中、高三个层次。低层次是指粉煤灰 用于筑路、矿井回填、土壤改良等方面； 中层次是指粉煤灰用于建筑材料；高层次 领域应用研究则是指矿物质的分选利用、 金属元素的提取等深加工。
固体废弃物资源化利用
3.2 粉煤灰的物理化学性质
粉煤灰的物理化学性质取决于煤的品种、煤 粉的细度、燃烧方式和温度、粉煤灰的收集 和排灰方法。 一、粉煤灰的化学组成 燃料煤由有机物及无机物共同组成。 • 有机物可分为挥发分及固定碳两种。主
固体废弃物资源化利用
• 粉煤灰的物理性状类似砂壤土或粉砂壤土， 主要化学成分与土壤类似，且含有植物所需 营养元素。此外，粉煤灰中磁珠的存在，可 增强土壤的磁性，因此，粉煤灰可用于土壤 改良及制作农肥。
• 煤中部分具有工业价值的稀有元素(Ga、Ge、 U等)，通常在细粒飞灰中富集，若达到工业 品位，可予以提取利用。
固体废弃物资源化利用
• 低铁质玻璃微珠及多孔玻璃体具有良好的 烧结性，可作为生产各种烧结砖或陶瓷制 品的原料；这些颗粒中存在的莫来石晶体， 是耐火材料工业最重要的原料之一，以粉 煤灰为原料，可合成满足国家标准的莫来 石熟料。
• 粉煤灰在环保与化工领域也有较大的利用 潜力。飞灰本身具有吸附SO2及超细飞灰的 能力，可减少有害气体及大气颗粒物的排 空；粉煤灰可吸附污水中部分有害元素， 若利用粉煤灰合成分子筛，则具有更强的 吸附能力。
粉煤灰的化学成分是评价其质量优劣的重要技术参数 。 • CaO：根据CaO的含量分为高钙粉煤灰(CaO>20％)和低 钙粉煤灰(CaO<20%)，高钙粉煤灰质量高于低钙粉煤灰 。（对活性而言） • I.L（烧失量）：可以反映锅炉燃烧状况，I.L越高， 粉煤灰质量越差。（对活性而言） • S直iO接2+关A1系2O到3+F它e2们O3：作粉为煤建灰筑中材S料iO原2、料A的l2优O3和劣F。e2用O3于的含水量泥 • 和M成g混分O和，凝S必土O3：须的粉加低煤以钙灰控粉中制煤的。灰固体M，废g弃物O要资和源求化S利OS用3i对O2+水A1泥2O和3+混Fe凝2O3土>7是0％有。害
要成分为碳、氢及氧。
固体废弃物资源化利用
• 无机物的主要组成为高岭石、方解石及 黄铁矿。无机物经燃烧后成为灰渣。其 主要成分为硅、铝、铁氧化物以及一定 量的钙、镁、硫氧化物。
• 我国36个低钙灰的化学组成列于表3—1。 粉煤灰的主要成分为氧化硅、氧化铝及 氧化铁。氧化钙含量普遍较低；氧化硫 及氧化镁的含量亦较低；烧失量的波动 范围较大，平均值亦偏高，这可能与我 国锅炉容量总体上偏小、燃烧不太完全 有关。
固体废弃物资源化利用
图3－1 粉煤灰形成过程 固体废弃物资源化利用
二、粉煤灰对环境的危害
煤在燃烧过程中释放的有害物质，对环 境及人体的危害主要体现在以下几个方 面：
（1）对大气的污染。
（2）气溶胶的危害。
（3）对地表水及地下水的染污。
（4）粉煤灰在被利用过程中对环境的后
期影响。
固体废弃物资源化利用
下来的细灰。 • 粉煤灰产生量占火电厂废渣量的
80％－95％。
固体废弃物资源化利用
一、粉煤灰的产生
粉煤灰颗粒的形成大致可分成三个阶段。 第一阶段，煤灰变成多孔碳粒。此时，颗粒的
形态基本上无变化，表面积极大。 第二阶段，粉煤灰由多孔碳粒转变为多孔性玻
璃体。形态大体上仍维持与碳粒相同；比表 面积仍较大，但明显地低于碳粒。 第三阶段，由多孔玻璃体变为玻璃珠，多孔体 转变为密实球体，颗粒的比表面积亦较低。
二、粉煤灰的矿物组成
• 煤粉在锅炉中燃烧时，其无机矿物经历了 分解、烧结、熔融及冷却等过程。
• 冷却后的粉煤灰基本上可分成玻璃体及晶 体矿物两大类。冷却速度较快时，粉煤灰 的玻璃体含量较大；相反，冷却速度较慢 时，玻璃体容易析晶。
固体废弃物资源化利用
• 粉煤灰的活性以及表面光滑的玻璃微珠 具有的形态效应及微集料效应，能够广 泛用于建筑材料的生产与工程来自百度文库这些今 后仍将是粉煤灰最主要的利用途径。
• 煤粉锅炉中空心微珠的形成，赋予粉煤 灰更高的利用价值。轻质耐火保温隔热 材料；作为填料而广泛应用于塑料、橡 胶、树脂、人造大理石等多种材料的生 产；空心微珠在石油、化工、精密陶瓷、 航空航天等领域也具有广阔的利用前景。
三、粉煤灰的资源特性
煤粉燃烧后，分散于煤有机质中的无机组分在 高温尔后急冷的热动力条件下，形成了主要 成分为A1203和SiO2，主要物相为玻璃相的各 种微细颗粒。玻璃体内储存了大量化学内能， 有大量游离状态的A1203和SiO2及金属氧化物 (K2O、Na2O、Fe2O3、CaO、MgO)存在；同 时，粉煤灰颗粒微细，比表面积大，易于与 其它成分反应形成新的物相。因此，粉煤灰 可作为重要的无机非金属资源用于建材、建 工、陶瓷、化工及环保等领域。
固体废弃物资源化利用
表3－1 粉煤灰的化学组成
％
固体废弃物资源化利用
粉煤灰的化学成分(chemical composition) 粉A由l2于煤O3产灰、地C的a、O化和煤学未的成燃品分尽种类的和似煤燃于炭烧粘，条以土件S,i主的O2要不和有同A12S，Oi3O粉为2 、煤主F灰要e2的成O3 分化、。 学成分变化范围较大。
• 粉煤灰中磁珠与未燃尽碳料，易于分选。选 出的磁珠，可作为炼铁或生产水泥的原料， 也可代替磁铁矿粉作为选煤厂重介质；未燃 尽炭粒可作吸附剂或活性炭原料等。
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• 粉煤灰无害化和资源化处理，清除“灰 祸”、变废为宝。据报道，德国粉煤灰利 用率为65％，法国为75％，美国为46.2％， 日本接近100％，芬兰已达100％。而我国 粉煤灰的利用率仅有26％，与先进国家相 比，差距很大。
第三章 粉煤灰的资源化 利用
我国是以燃煤火力发电为主要能源 的国家。
粉煤灰年排灰量已超过8000万吨， 每年以10％速度递增，堆积已超过10 亿吨。煤系固体废弃物占我国工业固 体废弃物量的48％以上。
占用农田，环境危害。
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3.1 概述
• 废渣－粉煤灰、炉渣和熔渣。 • 粉煤灰－从煤燃烧后的烟气中收捕
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3.2 粉煤灰的物理化学性质
粉煤灰的物理化学性质取决于煤的品种、煤 粉的细度、燃烧方式和温度、粉煤灰的收集 和排灰方法。 一、粉煤灰的化学组成 燃料煤由有机物及无机物共同组成。 • 有机物可分为挥发分及固定碳两种。主
固体废弃物资源化利用
• 粉煤灰的物理性状类似砂壤土或粉砂壤土， 主要化学成分与土壤类似，且含有植物所需 营养元素。此外，粉煤灰中磁珠的存在，可 增强土壤的磁性，因此，粉煤灰可用于土壤 改良及制作农肥。
• 煤中部分具有工业价值的稀有元素(Ga、Ge、 U等)，通常在细粒飞灰中富集，若达到工业 品位，可予以提取利用。
固体废弃物资源化利用
• 低铁质玻璃微珠及多孔玻璃体具有良好的 烧结性，可作为生产各种烧结砖或陶瓷制 品的原料；这些颗粒中存在的莫来石晶体， 是耐火材料工业最重要的原料之一，以粉 煤灰为原料，可合成满足国家标准的莫来 石熟料。
• 粉煤灰在环保与化工领域也有较大的利用 潜力。飞灰本身具有吸附SO2及超细飞灰的 能力，可减少有害气体及大气颗粒物的排 空；粉煤灰可吸附污水中部分有害元素， 若利用粉煤灰合成分子筛，则具有更强的 吸附能力。
粉煤灰的化学成分是评价其质量优劣的重要技术参数 。 • CaO：根据CaO的含量分为高钙粉煤灰(CaO>20％)和低 钙粉煤灰(CaO<20%)，高钙粉煤灰质量高于低钙粉煤灰 。（对活性而言） • I.L（烧失量）：可以反映锅炉燃烧状况，I.L越高， 粉煤灰质量越差。（对活性而言） • S直iO接2+关A1系2O到3+F它e2们O3：作粉为煤建灰筑中材S料iO原2、料A的l2优O3和劣F。e2用O3于的含水量泥 • 和M成g混分O和，凝S必土O3：须的粉加低煤以钙灰控粉中制煤的。灰固体M，废g弃物O要资和源求化S利OS用3i对O2+水A1泥2O和3+混Fe凝2O3土>7是0％有。害
要成分为碳、氢及氧。
固体废弃物资源化利用
• 无机物的主要组成为高岭石、方解石及 黄铁矿。无机物经燃烧后成为灰渣。其 主要成分为硅、铝、铁氧化物以及一定 量的钙、镁、硫氧化物。
• 我国36个低钙灰的化学组成列于表3—1。 粉煤灰的主要成分为氧化硅、氧化铝及 氧化铁。氧化钙含量普遍较低；氧化硫 及氧化镁的含量亦较低；烧失量的波动 范围较大，平均值亦偏高，这可能与我 国锅炉容量总体上偏小、燃烧不太完全 有关。
固体废弃物资源化利用
图3－1 粉煤灰形成过程 固体废弃物资源化利用
二、粉煤灰对环境的危害
煤在燃烧过程中释放的有害物质，对环 境及人体的危害主要体现在以下几个方 面：
（1）对大气的污染。
（2）气溶胶的危害。
（3）对地表水及地下水的染污。
（4）粉煤灰在被利用过程中对环境的后
期影响。
固体废弃物资源化利用
下来的细灰。 • 粉煤灰产生量占火电厂废渣量的
80％－95％。
固体废弃物资源化利用
一、粉煤灰的产生
粉煤灰颗粒的形成大致可分成三个阶段。 第一阶段，煤灰变成多孔碳粒。此时，颗粒的
形态基本上无变化，表面积极大。 第二阶段，粉煤灰由多孔碳粒转变为多孔性玻
璃体。形态大体上仍维持与碳粒相同；比表 面积仍较大，但明显地低于碳粒。 第三阶段，由多孔玻璃体变为玻璃珠，多孔体 转变为密实球体，颗粒的比表面积亦较低。
二、粉煤灰的矿物组成
• 煤粉在锅炉中燃烧时，其无机矿物经历了 分解、烧结、熔融及冷却等过程。
• 冷却后的粉煤灰基本上可分成玻璃体及晶 体矿物两大类。冷却速度较快时，粉煤灰 的玻璃体含量较大；相反，冷却速度较慢 时，玻璃体容易析晶。
固体废弃物资源化利用
• 粉煤灰的活性以及表面光滑的玻璃微珠 具有的形态效应及微集料效应，能够广 泛用于建筑材料的生产与工程来自百度文库这些今 后仍将是粉煤灰最主要的利用途径。
• 煤粉锅炉中空心微珠的形成，赋予粉煤 灰更高的利用价值。轻质耐火保温隔热 材料；作为填料而广泛应用于塑料、橡 胶、树脂、人造大理石等多种材料的生 产；空心微珠在石油、化工、精密陶瓷、 航空航天等领域也具有广阔的利用前景。
三、粉煤灰的资源特性
煤粉燃烧后，分散于煤有机质中的无机组分在 高温尔后急冷的热动力条件下，形成了主要 成分为A1203和SiO2，主要物相为玻璃相的各 种微细颗粒。玻璃体内储存了大量化学内能， 有大量游离状态的A1203和SiO2及金属氧化物 (K2O、Na2O、Fe2O3、CaO、MgO)存在；同 时，粉煤灰颗粒微细，比表面积大，易于与 其它成分反应形成新的物相。因此，粉煤灰 可作为重要的无机非金属资源用于建材、建 工、陶瓷、化工及环保等领域。
固体废弃物资源化利用
表3－1 粉煤灰的化学组成
％
固体废弃物资源化利用
粉煤灰的化学成分(chemical composition) 粉A由l2于煤O3产灰、地C的a、O化和煤学未的成燃品分尽种类的和似煤燃于炭烧粘，条以土件S,i主的O2要不和有同A12S，Oi3O粉为2 、煤主F灰要e2的成O3 分化、。 学成分变化范围较大。
• 粉煤灰中磁珠与未燃尽碳料，易于分选。选 出的磁珠，可作为炼铁或生产水泥的原料， 也可代替磁铁矿粉作为选煤厂重介质；未燃 尽炭粒可作吸附剂或活性炭原料等。
固体废弃物资源化利用
• 粉煤灰无害化和资源化处理，清除“灰 祸”、变废为宝。据报道，德国粉煤灰利 用率为65％，法国为75％，美国为46.2％， 日本接近100％，芬兰已达100％。而我国 粉煤灰的利用率仅有26％，与先进国家相 比，差距很大。
第三章 粉煤灰的资源化 利用
我国是以燃煤火力发电为主要能源 的国家。
粉煤灰年排灰量已超过8000万吨， 每年以10％速度递增，堆积已超过10 亿吨。煤系固体废弃物占我国工业固 体废弃物量的48％以上。
占用农田，环境危害。
固体废弃物资源化利用
3.1 概述
• 废渣－粉煤灰、炉渣和熔渣。 • 粉煤灰－从煤燃烧后的烟气中收捕