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燃煤电厂的粉煤灰应用技术(2)

北极星电力网技术频道    作者:安徽淮北国安电力有限公司   2012/8/20 17:12:47   

  所属频道:  火力发电    关键词:  粉煤灰 燃煤电厂 节能减排

粉煤灰用作混凝土掺合料,可改善混凝土的性能,节约水泥,降低成本,成为粉煤灰综合利用的一条有效途径。1980年法国在混凝土中直接掺加的粉煤灰达36万吨,英国为50万吨,美国等国家的商品混凝土70~80%都掺加粉煤灰。上海在1988年掺入混凝土中的粉煤灰达6万多吨,仅以节约水泥估算,创经济价值1000余万元,降低工程造价700余万元。在混凝土中掺加粉煤灰综合经济效益显著。一般每立方米混凝土中磨细灰用量50~90kg,节约水泥幅度为37~57kg。砌筑砂浆中可用磨细灰取代25~30%水泥,相应可节约混凝土或砂浆成本3~5%。掺用磨细灰还可以大幅度降低水泥混凝土的单位能耗,150~200号普通混凝土单位能耗为66kg标准煤/立方米,用70kg磨细灰代50kg水泥的 150~200号掺灰量混凝土单位能耗55kg标准煤/立方米,节能17%,节约水泥23%,相应 300号掺入混凝土大约可节能耗20%。混凝土中掺加粉煤灰综合经济效益和社会效益显著[4,5]。

粉煤灰在道路工程中作为填筑材料使用,是大用量、直接利用的一种重要途径,用灰量占利用总量的20%。国内外已广泛应用于道路路堤和广场、机场、港区的地基,以及用于拦水坝和地貌改造等工程。用粉煤灰、石灰及其它掺入材料(碎石)按合适的比例、最佳含水量、合理的工艺配合拌制均匀而成的混合料修筑道路基层和代替土修筑路堤。粉煤灰石灰类混合料是一种缓凝性的硅酸盐材料,用它铺筑的道路基层将会结成整体层。这种混合料适用于修筑道路基层、底基层。上海的沪嘉、莘松高速公路及河北省石安高速公路等也都大量地使用了粉煤灰修筑路堤。

2.2 在环境治理方面应用

粉煤灰具有比表面积大、孔隙多、吸附性能好等特点,用于处理各种工业污水[10]。当粉煤灰与工业废水接触后,就吸附废水中的有机和无机等污染物,直接达到吸附平衡为止。吸附包括物理吸附和化学吸附。物理吸附效果取决于粉煤灰的多孔性及比表面积;化学吸附主要是其表面具有大量的Si –O–Si 键、Al–O–Al 键与具有一定极性的分子产生偶极-偶极键的吸附,或是阴离子与粉煤灰中次生的带正电荷的硅酸铝、硅酸钙、硅酸铁之间形成离子交换或离子对的吸附。粉煤灰所含的Al3 + 、Fe3 + 具有絮凝沉淀作用,与粉煤灰构成吸附絮凝沉淀[6,7]。使用粉煤灰处理印染纺织废水[8],COD去除率一般在85%左右,色度去除率高达95%,对悬浮物的去除效果最好,为96.6%,处理效果令人满意。

另外,粉煤灰中含有的沸石、碳粒等无机离子有交换特性和很强的吸附脱色作用。它对含铜、铬、氟[9-11]无机离子的污染物具有很好的去处作用。总之粉煤灰可制成絮凝剂,高分子筛和过滤介质等,对造纸、电镀、印染、中草药等行业产生的废水具有一定的净化作用,还可利用不同pH值的粉煤灰处理酸性和碱性废水。利用粉煤灰处理污水不仅处理效果好,运行稳定,而且费用特别低,是一种非常好的废水处理工艺。

2.3 粉煤灰的其它应用

根据粉煤灰中化合物化学性质,利用多种化学反应,目前已提取出铝、锗、镓、银、镉、铀等多种金属。铁矿物很容易用磁选方法回收。一般除铁率在50-60 %。铝的量很大,已开发出酸浸法(氢氟酸、盐酸、硫酸、硝酸、有机酸等) 、碱性烧结法以及高温氧化法等。可用电热法制取硅铝钡铁合金。这是粉煤灰综合利用的一条可行途径。粉煤灰中部分具有工业价值的稀有元素通常在细粒飞灰中富集,若达到工业品位,可予以提取利用。

粉煤灰中除少量未燃尽煤和磁性铁外,其余的大部分物质具有良好的机械性能、化学稳定性及绝缘热性能,可用作廉价的填料。但粉煤灰属于亲水性无机矿物质,需进行改性处理,使之能均匀稳定地分散于有机基质中与基体牢固结合。可作表面改性的有偶联剂和脂肪酸类。经过处理的粉煤灰可部分或全部替代轻质炭黑、白炭黑、轻质碳酸钙等常规橡胶填料。

结论

粉煤灰的综合利用应以大批量用灰为重点, 把提高经济效益、社会效益有机结合作为主攻方向,逐步完善比较成熟的技术,大力推广成熟的技术,积极采用国际先进技术和装备, 不断提高利用技术水平。另外粉煤灰作为一种人造资源还应加大开发力度,开拓新的应用领域。由于粉煤灰的种类日趋复杂和多样化,其资源化利用向多元化方向发展。像在粉煤灰中筛选活性炭,提取矿物和各种金属化合物,冶炼三元合金等。加大作为填充材料在塑料、橡胶行业的研究推广力度。总而言之,粉煤灰的综合利用不仅有利于消除污染,保护环境,而其能够变废为宝,创造可观的经济效益,是我国一项长期的技术经济政策。

参考文献:

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[5] 高占国,华珞,郑海金,张志刚. 粉煤灰的理化性质及其资源化的现状与展望.首都师范大学学报,2004,1: 70-77.

[6] 李长春,孙翠玲. 粉煤灰在水污染防治中的应用 环境工程 24 (4): 47-49.

[7] 周珊杜新年 粉煤灰处理冶金含油废水 冶金能源,2003,22(6):49-51.

[8] 张竹青.粉煤灰对有机活性染料脱色效果的研究. 吉林农业大学学报,2003,25(4): 416-418.

[9] 曾方,朱洪涛,张慧敏. 粉煤灰处理含铜废水的正交实验研究. 华北电力大学学报, 2003,6: 94-96.

[10] 樊学娟,王淑勤,佟巍,常爱玲. 改性粉煤灰处理含铬废水的研究. 环境污染治理技术与设备,2004,4: 36-39.

[11] 周珊,谢志勇,王代芝,江枫丹. 粉煤灰处理含氟废水的实验研究. 湖北师范学院学报, 2003,23(4): 68-70.

来源:热电技术
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