2012年第23期 内蒙古石油化工
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浅谈电厂粉煤灰的再利用
刘素萍
(内蒙古电力培训中心,内蒙古呼和浩特 010010)
摘 要:我国是一个以煤为主要能源资源的消耗国,在一次能源消耗中,煤炭消耗量一直占据主导,约占总消耗量的75%,燃煤火电厂产生大量的粉煤灰,这种粉煤灰只有一小部分被利用,大部分被堆存,堆存的粉煤灰不仅占用了大量耕地,还会污染环境,给当地生存环境造成极大的危害,制约了当地国民经济的可持续发展。因此,粉煤灰的再利用是我国火电工业发展中的紧迫又长期的任务。本文主要是对我国粉煤灰的现状和目前粉煤灰的用途做出了介绍,对粉煤灰提取氧化铝的工艺做了更详细的介绍。
关键词:粉煤灰;用途;氧化铝;工艺
中图分类号:TM6 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)23—0093—02 粉煤灰,是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰,粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。我国火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为:SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2、MgO、K2O、Na2O、SO3、MnO2等,此外还有P2O5等。其中氧化硅、氧化钛来自黏土,岩页;氧化铁主要来自黄铁矿;氧化镁和氧化钙来自与其相应的碳酸盐和硫酸盐。
20世纪70年代以来,粉煤灰的综合利用已经被世界各国所关注,在一些工业发达国家粉煤灰综合利用逐渐形成了一个新兴产业,粉煤灰成为当今世界瞩目的废物资源化的首批对象之一,如美国在1974年就把粉煤灰列为国家最丰富的第七位固体矿物资源。
1 粉煤灰的用途
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。
1.1 粉煤灰可以掺加在混凝土中
节约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。
1.2 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。
1.3 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。
1.4 粉煤灰作农业肥料和土壤改良剂
粉煤灰具有良好的物理化学性质,能广泛应用于改造重粘土、生土、酸性土和盐碱土,弥补其酸瘦板粘的缺陷,粉煤灰中含有大量枸溶性硅钙镁磷等农作物所必需的营养元素,故可作农业肥料用。回收工业原料。
1.5 作环保材料
利用粉煤灰可制造分子筛、絮凝剂和吸附材料等环保材料;粉煤灰还可用于处理含氟废水、电镀废水与含重金属例子废水和含油废水,粉煤灰中含有的Al2O3、CaO等活性组分,能与氟生产配合物或生产对氟有絮凝作用的胶体离子,还含有沸石、莫来石、炭粒和硅胶等,具有无机离子交换特性和吸附脱色作用。
1.6 粉煤灰提取氧化铝
粉煤灰中SiO2-Al2O3的总质量分数约达80%,主要以Si-O-Al键结合,其中Al2O3质量分数可达15%～40%,有些高铝粉煤灰中Al2O3质量分数高达50%,是制备氧化铝的一种很好的资源。2 高铝粉煤灰提取氧化铝的背景