粉煤灰的利用
内容提要：
由于粉煤灰独特的物理化学特性及低廉的价格，使得其在废水处理方面具有广阔的应用前景。粉煤炭可以吸附生活废水、城市污水、印染废水及化纤、棉浆和造纸废水，有的已经实现工业化，效果不错；粉煤灰还可以处理含氟、烃类、酚、磷等工业废水；粉煤灰可以处理采油污水、焦化废水、电厂石油污水，尤其是处理采油污水，对于我国大部分油田处于三次开采阶段尤其具有现实意义；粉煤灰可以净化处理机械制造和金属压延用的废乳化液；另外还可以再生废润滑油等。另外粉煤灰还在化工业和建筑业中也有很多作用。
关键词：
粉煤灰 综合利用 水处理 印染废水
目录
一、 内容提要…………………………………………………………1
二、 目录………………………………………………………………2
三、 前言………………………………………………………………3
四、 粉煤灰的来源……………………………………………………3
五、 粉煤灰的特性……………………………………………………3
六、 粉煤灰的利用……………………………………………………3
（1） 粉煤灰在化工业中的利用………………………………………3
（2） 粉煤灰在建筑中的利用…………………………………………3
（3） 粉煤灰在环保中的利用…………………………………………4
七、 总结………………………………………………………………5
参考文献…………………………………………………………………5
粉煤灰的利用
学生：毛飞
摘要：
由于粉煤灰独特的物理化学特性及低廉的价格，使得其在废水处理方面具有广阔的应用前景。粉煤炭可以吸附生活废水、城市污水、印染废水及化纤、棉浆和造纸废水，有的已经实现工业化，效果不错；粉煤灰还可以处理含氟、烃类、酚、磷等工业废水；粉煤灰可以处理采油污水、焦化废水、电厂石油污水，尤其是处理采油污水，对于我国大部分油田处于三次开采阶段尤其具有现实意义；粉煤灰可以净化处理机械制造和金属压延用的废乳化液；另外还可以再生废润滑油等。另外粉煤灰还在化工业和建筑业中也有很多作用。
关键词：
粉煤灰 综合利用 水处理 印染废水
一、前言
世界的发展给人类带来了各方面的好处，但也同时伤害了我们唯一的家园——地球。地球上的固体废物越来越多，资源却越来越少，人类不得不从事研究废物的再利用，一方面保护了环境，另一方面也解决了能源问题。废物的再利用已成了如今的热门课题。
我国也不甘落后，不断尝试各种资源的再利用。随着我国国民经济的快速发展，电力工业也迅猛发展，据有关资料介绍，我国2000年粉煤灰数量达到 1.6亿吨左右。我国能源结构以煤炭为主，今后粉煤灰的数量越来越大，而我国目前粉煤炭资源利用率不到50％，不仅严重污染环境，而旦浪费大量资源，因此推广粉煤炭的综合利用技术已成为废弃资源再利用的重要课题。
二、 粉煤灰的来源
粉煤灰是指火力发电厂在燃煤过程中,磨成一定细度的煤粉在煤粉炉中经过1100℃～1700℃的高温燃烧后,由除尘器收集到的细小颗粒物质。
粉煤灰的主要来源是以煤粉为燃料的火电厂和城市集中供热锅炉，其中90％以上为湿排灰，活性较干灰低，且费水、费电、污染环境，也不利于综合利用。为了更好地保护环境并有利于粉煤灰的综合利用，考虑到除尘和干灰输送技术的成熟，干灰收集应成为今后粉煤灰收集的发展趋势。
三、粉煤灰的特性
我国多数大中型电厂粉煤灰的化学成分与粘土很相似，但其二氧化硅含量偏低，三氧化二铝含量偏高。含碳量少于8％的占68％，随着锅炉燃烧技术的提高，含碳量趋向于进一步降低。粉煤灰的细度随煤粉细度、燃烧条件和除尘方式不同而异，据中国环保技术网报道，多数电厂粉煤灰细度为4900孔筛筛余10％～20％。各电厂粉煤灰容重差异较大，一般为700～1000kg／m3。
四、 粉煤灰的利用
(一) 粉煤灰在化工业中的利用
粉煤炭在化学工业中应用广泛，目前我国主要采用粉煤灰制备化肥，在国外还用于制备催化剂、高分子材料填充剂以及回收其中的贵金属等。
粉煤灰制化肥粉煤灰中含有丰富的微量元素，如硅、硼、硫、锌、铜、钙、镁、铁等，并且具有松散。空隙大等特点，可以改良土壤、调节土壤温度和PH值，增加和补充土壤的营养成分，尤其适用于粘性土壤的改良。粉煤灰主要用于制备多种复合肥料和微量元素肥，具有价格低廉，效果好的特点。目前已经开发的粉煤炭化肥品种有粉煤灰硅钙肥、粉煤灰钙镁磷肥、粉煤灰磁化肥等。其中粉煤灰硅钙肥已在南方许多地区应用，起到了良好的效果，大大补充了土壤中严重缺硅的问题。我国南方有2500万亩土地严重缺硅，硅肥的开发已经成为我国化肥工业“十五”规划中重点发展项目。另外，磁化肥也是国家计划发展的重点产品。
粉煤灰还可以制催化剂、防水材料、高分子填充材料等多种产品。
(二) 粉煤灰在建筑中的利用
粉煤灰建筑材料的性能与传统的建筑材料相比有许多优点。如粉煤灰加气混凝土，其干容重只有500kg／m3，不到粘土砖的1／3；导热率为0．11～0．13W／(m•K)，约为粘土砖的1／5，具有轻质、绝热、耐火等优良性能。硅酸盐砌块强度达到100～150号，导热系数比普通混凝土小一倍，且砌筑效率高。粉煤灰烧结砖比普通粘土砖轻15％～20％，，导热系数只有粘土砖的70％。粉煤灰陶粒性能优于天然轻骨料，用其配制的混凝土不仅容重轻，而且具有保温、隔热、抗冲击等优良性能，在高层建筑、大跨度构件和耐热混凝土中得到应用。粉煤灰硅酸盐水泥干缩性小，水化热低，抗裂性、和易性与可泵性好，特别适用于大坝工程及泵送混凝土施工。
粉煤灰含有一定的残留碳，用其烧制建筑材料可节约大量能量。当粉煤灰热值为500×4。19kJ／kg，掺用量为40％时，可节约烧砖用煤50％。生产粉煤灰砌块的能耗仅为同体积粘土砖的60％左右。
利用粉煤灰生产建筑材料、筑路和回填可以节约大量粘土。对粉煤灰烧结砖，粉煤灰掺加量一般为30％一50％，最高到70％，相应节约用土30％～?0％。
粉煤灰用于筑路和回填是投资少、见效快的一种直接大用量利用粉煤灰的途径。此种道路寿命长，维护少，可节约维护费用30％～80％。
目前我国粉煤灰综合利用技术主要有以下九种。
(1)生产粉煤灰烧结砖
(2)生产粉煤灰蒸养砖
(3)生产粉煤灰硅酸盐砌块
(4)生产加气混凝土
(5)生产粉煤灰陶粒
(6)代替粘土做生产水泥的原料
(7)粉煤灰做生产水泥的混合材料
粉煤灰做水泥混合材料最好用干灰，可以降低能耗和二次污染。干排灰可由密封罐车、密封罐船或通过管道用气体输送进厂，经贮库、加料仓进入水泥磨与熟料和石膏混磨。
(8)粉煤灰在砂浆中可以代替部分水泥、石灰或砂
(9)粉煤灰用于筑路和回填
(三) 粉煤灰在环保中的利用
粉煤灰用于环境保护大有作为。
（1）粉煤灰由于含有多孔玻璃体和炭粒，具有比表面积大，同时又具有一定活性基团，具有较强的吸附性，因此广泛应用于工业废水的处理。
研究表明，粉煤炭可以吸附生活废水、城市污水、印染废水及化纤、棉浆和造纸废水，有的已经实现工业化，效果不错；粉煤灰还可以处理含氟、烃类、酚、磷等工业废水；粉煤灰可以处理采油污水、焦化废水、电厂食油污水，尤其是处理采油污水，对于我国大部分油田处于三次开采阶段尤其具有现实意义；粉煤灰可以净化处理机械制造和金属压延用的废乳化液；另外还可以再生废润滑油等。
粉煤灰对相对分子质量大的污染物吸附效果较好，这是因为相对分子质量越大，分子间引力越强，物理吸附更易进行。所以粉煤灰对以染料大分子为主要污染物的印染废水表现出较好的吸附性能。
从目前研究的成果看，直接利用粉煤灰作为吸附剂、絮凝／混凝剂进行印染废水处理，效果并不理想，而对粉煤灰进行适当的改性或活化后，其吸附性能会大大改善。
以粉煤灰为吸附剂，对某厂染料废水进行了吸附研究。实验结果表明，当废水pH为6时，粉煤灰对染料废水有较高的脱色率和COD去除率，适宜的粉煤灰投加量为每100mL废水投加20g，搅拌只能加快吸附速率，缩短吸附平衡时间，但是不会改善粉煤灰的吸附能力。[1]
通过实验获得了粉煤灰用于吸附含磷量为5mgP／L的模拟二级出水的3种改性的最佳条件（21℃）：
① 0．25mol／L盐酸改性的粉煤灰对磷的去除率为76．0％，出水含1．20mg P／L；
② 300℃下煅烧的粉煤灰对磷的去除率为93．8％，出水中磷含量达到了0．31mg P／L；
③ 低火（119W）改性的粉煤灰的磷去除率达95．4％，出水含0．23mg P／L。的数据。
利用电厂粉煤灰进行了处理含铬（VI）废水试验,探讨了粉煤灰投加量、pH值、接触时间、温度和含铬浓度等因素对除铬效果的影响。结果表明,在废水pH=10左右、Cr6+浓度﹤100mg/L,粉煤灰的用量140g/L时,在常温下吸附处理2h,对铬的去除率可达到72%以上。粉煤灰吸附处理含铬废水符合Freundlich等温式,以物理吸附为主。对于低浓度含铬（VI）的废水,处理后可达标排放。[3]
采用EDTA滴定法以热电厂废弃物粉煤灰为吸附剂,对含镍废水进行了吸附研究,模拟测定了影响粉煤灰吸附工业废水中重金属离子的几种因素.结果表明:低温,高的镍离子浓度,粉煤灰颗粒细、数量多能提高粉煤灰的吸附效能.同时这种方法简便,成本低廉,能达到以废治废的目的.[4]
（2）对粉煤灰中一些有用物质进行回收后再利用，一方面非常具有经济效益；另一方面有些物质影响了粉煤灰的利用，提取后可以方便今后再利用。
目前主要从粉煤灰中选炭，国内很多电厂都建有粉煤炭回收炭的装置，有的粉煤灰中含炭量约为10％以上；粉煤灰中选铁，尤其对于含铁量高的煤炭中，主要进行磁选，磁选的设备很重要；煤炭经过燃烧成粉煤灰时候，会有一些颗粒微小的球状的中空玻璃体，被称为微珠，这些微珠用途特别广泛，作为新型材料的填充物，国内外对其应用研究方兴未艾，因此从粉煤灰回收这些微珠特别具有经济效益和发展前景。
五、总结
粉煤灰作为一种新型的污水处理剂，原料来源广泛，价格低廉，操作简单，并具有以废治废、节约能源等特点，具有广泛的应用前景。
在缺少资源的今天,粉煤灰的再利用可谓是一举双得，不但解决了能源问题，还保护了环境，粉煤灰的利用是多方面的，特别是在环保方面，不但可以做吸附剂，还可以在回收再利用方面有所作为，以后还会在更多方面上大放光彩。不仅只有粉煤灰，还有更多被人们暂时视为废物的物品，也许不久的将来也将成为新能源。
参考文献
[1] 马文鑫, 王业节, 陈春峰, 严间浪, 沈润溥, 粉煤灰处理染料废水研究，广东化工，2008年35卷4期
[2] 苗文凭， 林海，卢晓君，粉煤灰吸附除磷的改性研究，环境工程学报，2008年第2卷第4期
[3] 尹国勋, 王亮亮, 杨寅, 粉煤灰处理Cr^6＋废水的试验研究，环境科学与技术，2008年第31卷第11期
[4] 胡昊, 孙向阳, 江辉,，粉煤灰吸附含镍废水的研究，环境科学与安全，2005年第31卷第4期
