粉煤灰综合利用的典型案例研究

本文以赤峰第二毛纺厂电厂为背景，介绍了该厂粉煤灰综合利用的特殊需求及综合利用途径的选择和原理。分析了利用粉煤灰生产粉煤灰硅酸盐水泥项目的经济、社会、环境效益。     

粉煤灰的处理与综合利用

介绍了粉煤灰的基本结构与几种主要综合利用途径：粉煤灰制备建筑材料，包括粉煤灰制砖、制各种砌块、制取水泥和混凝土基本材料等；粉煤灰在农业方面可以制成肥料和土壤改良剂；粉煤灰在废水处理和烟气脱硫方面的应用等等。提出呼和浩特市区应加深对粉煤灰综合利用的认识，加强妥善处理粉煤灰，加快粉煤灰的综合利用步伐，防止粉煤灰资源的浪费，减少粉煤灰对环境污染。     

高效粉煤灰水泥技术的推广潜力分析

分析了与发达国家相比,我国粉煤灰综合利用率较低的主要原因是受高效研磨技术水平的限制,影响了优质粉煤灰的生产成本。介绍了国外高效粉煤灰水泥（EMC）技术,并探讨了其在中国的推广潜力。     

电厂粉煤灰理化性质的测定及利用途径

为充分综合利用火电厂的粉煤灰,笔者对某电厂2台410t/h锅炉的双室四电场电收尘器捕集的飞灰进行了化学成分、细度、比表面积、真密度、堆积密度粒径分布等理化性质参数进行了测试,并加以分析、讨论,以期为提高粉煤灰的使用价值、加大粉煤灰分选开发的力度提供 科学依据。      

粉煤灰用于配制高性能混凝土可行性的研究

研究了粉煤灰细度，颗粒形貌及掺量对水泥强度和混凝土强度及混凝土流变性能的影响。研究结果证明，掺入二、三电场的原状粉煤灰对混凝土的强度影响不大，但可以较为显著地改善新拌混凝土的流变性能。     

粉煤灰基催化剂在环境污染物治理方面的应用

粉煤灰是燃煤电厂产生的大批量固体废弃物,粉煤灰的综合利用不仅限于硅、铝和铁等有价元素的回收,混配水泥混凝土用于铺建道路,粉煤灰还可作为多种催化剂的载体材料用于环境污染物的治理。文章调研了近10 a内粉煤灰作为载体材料负载光催化剂和构建(类)芬顿催化剂的科技文献,详细评述了具有代表性的TiO_2光催化剂的粉煤灰负载、利用粉煤灰组分Fe_2O_3构建(类)芬顿催化体系的研究工作,对各类污染物的降解处理效果给予综合评价,并对未来粉煤灰在催化剂负载应用研究方面提出了展望。     

粉煤灰加砂页岩代替粘土配料在水泥生产中的应用

粉煤灰的综合利用是我国环境保护与再生资源开发领域的一个重要课题。在水泥生产中应用粉煤灰加砂页岩矿取代粘土技术，具有良好经济、环境效益，具有广阔前景。     

动力工业废物处理与综合利用

X773.05 200501686 高钙粉煤灰-水泥体系细度匹配与胶砂强度关系的试验研究/郝文霞…(同济大学建筑材料研究所)//粉煤灰综合利用/河北省墙体材料革新办公室.-2004(4).-3-6 环图X-133 将高钙粉煤灰与纯水泥分别粉磨至不同的细度,然后分别与纯水泥按1:1的比例配成高钙粉煤灰水泥,进行龄期抗压强度试验。运用origin 软件,以水泥与高钙粉煤灰比表面积之差S为x 轴,以它们混合后的比表面积S为y轴,以高钙粉煤灰-水泥试样的抗压强度为z轴,进行三维区域图分析,给出各项性能指标发展趋势与水泥、高钙粉煤灰的相对位置以及混合体系总体细度的相互关系,进而考察高钙粉煤灰与水泥的细度匹配, 并用高钙粉煤灰早期化学结合水量方法测定各匹配的高钙粉煤灰水泥的早期水化速度,以证实其宏观结果。图2表5参2     

电厂煤渣制水泥 除害兴利为人民

我厂于1971年开始对炉渣进行综合利用,73年建起了年产两百万块的煤渣砖厂,74年在一百二十吨立式旋风液态排渣炉上试烧粉煤灰水泥成功,水泥的质量最高标号达到470号。蚌埠水泥制品厂用它生产的一些符合标准的工业构件,目前已用于盖楼房、平房、地面、道路、大煤库4米高的大片挡煤墙,1.2米高80吨容量的灰罐等方面。省科技局、水电局联合在我厂召开了技术鉴定会议,到会代表一致认为粉煤灰水泥可以达到300—400号,可广泛用于一般无筋混凝土的民用建筑和小型农田水利建设。并经水电部批准在我厂建设一座年产五万吨的粉煤灰水泥车间。     

尾矿微粉用作建筑材料的性能研究

主要对尾矿微粉作为水泥活性混合材及混凝土掺和料进行可行性试验。尾矿微粉经过特殊工艺处理深度加工而成。根据试验结果,与粉煤灰相比,普通尾矿粉、特制尾矿微粉作为水泥混合材及混凝土掺合料,其性能优于粉煤灰,尤其是特制尾矿微粉性能更优,为尾矿用作建筑材料提供可行性依据,真正实现了提高尾矿综合利用的目标。     

粉煤灰用于碳捕集、利用及封存的研究进展

总结了国内外粉煤灰用于CO₂捕集、利用和封存的不同技术研究进展,同时对今后的研究和机遇进行了展望.粉煤灰自身可通过直接干式、半干式、湿式和间接方法对CO₂进行矿化捕集封存,在CO₂矿化的同时降低粉煤灰自身重金属的浸出,并且矿化后的粉煤灰因有效降低游离CaO和MgO的含量而更适合于制作混凝土添加剂.粉煤灰也可制成活性炭、沸石和多孔二氧化硅等产品,并对CO₂进行物理吸附捕集,制成产品的类型主要取决于粉煤灰自身的成分组成和理化性质.在CO₂利用方面,粉煤灰除了可拓展建材的利用途径外,还可制作CO₂多种化学工艺所需催化剂或催化剂载体,以及制作新型材料拟薄水铝石等.我国“双碳”目标的提出及燃煤电厂粉煤灰自身的理化特性为粉煤灰提供了一条新的综合利用途径.     

中国水泥生命周期粉煤灰替代的CO2减排研究

采用中国水泥企业温室气体排放核算方法及政府间气候变化专门委员会的能源使用CO₂排放计算方法,将不同粉煤灰替代率下原料及能源使用引起的CO₂减排进行核算.结果表明,与燃煤电厂产业共生可减排92.676kgCO₂/t水泥.而粉煤灰替代熟料是中国水泥CO₂减排的主要部分,与替代生料结合可产生最大CO₂减排373.303kg/t水泥.另外,粉煤灰替代部分水泥形成混凝土的碳化作用,到2050年可吸收192.015kgCO₂/t水泥.粉煤灰替代后,对余热发电变化及外购清洁电力使用比例增加引起的减排进行预测,发现此项举措可有效促进水泥行业“双碳”目标达成.     

生活垃圾焚烧飞灰生物脱氯机制研究

垃圾焚烧飞灰中的高氯含量是限制其在水泥工业中资源化利用的重要因素,如何实现垃圾焚烧飞灰的有效脱氯是飞灰应用于水泥工业亟需解决的关键技术问题.在对我国7个典型垃圾焚烧厂飞灰组成及特征分析的基础上,开发了飞灰与污泥共处置脱氯工艺,结果表明,我国典型生活垃圾焚烧厂飞灰氯含量达4.6%~12.7%;不同地区焚烧飞灰中氯含量差异性比较明显,主要原因是不同地区垃圾组成不同,其中工业垃圾是飞灰中不可溶氯的主要来源之一;对比水洗前后飞灰同步辐射X射线衍射分析结果,飞灰中可溶氯主要以KCl、NaCl、CaClOH形态存在,不可溶氯主要以AlOCl形态存在;飞灰与污泥按质量比8:2混合,并共处置150d后,飞灰氯含量由14%降低至0.03%,满足我国《通用硅酸盐水泥》(GB175-2007)标准所规定的水泥氯含量不高于0.06%的要求;飞灰与污泥共处置发酵产酸使得混合体系pH值降低,促进飞灰中不可溶氯盐向可溶性氯盐转化是飞灰生物脱氯的主要机制.     

中国燃煤电厂汞的物质流向与汞排放研究

为研究中国燃煤电厂中汞的去向,基于2010年中国各省份燃煤中的汞含量、燃煤消耗量、燃煤电厂大气污染控制设备的安装比例以及粉煤灰、脱硫石膏的二次利用方式,计算了我国燃煤电厂2010年向大气、水体、土壤中排放汞的量.2010年我国电厂燃煤共输入汞271.7t (147.1~403.6t).煤炭在电厂燃烧一次排放到大气中的汞为101.3t (44.0~167.1t),进入燃煤副产物、水体的汞分别为167.4t (84.3~266.3t),3.0t (1.2~5.0t).燃煤副产物二次利用过程向大气排放的汞为32.7t (12.5~56.1t),进入土壤中的汞为58.6t (33.6~103.9t),还有76.1t (30.3~108.6t)汞留在了产品中.结果表明,粉煤灰用于水泥生产和粉煤灰制砖是副产物向大气中二次排放的重要源,分别占总二次排放量的81.7%和15.3%.     

城市垃圾焚烧飞灰特性及水泥固化试验研究

试验分析了重庆市某城市垃圾焚烧发电厂飞灰的化学成分,研究了原飞灰的浸出毒性,考察了水泥对原飞灰和酸洗预处理飞灰中重金属的固化效果. 结果表明:飞灰中重金属Pb和Zn的浸出质量浓度均超过《危险废物浸出毒性鉴别标准》(GB5085.3-2007),因而被认为是危险废物,必须对之进行稳定化处理;酸洗预处理飞灰固化试块的抗压强度得到了一定程度的提高,其重金属Pb和Zn的浸出毒性均较相同配比、相同养护时间的原飞灰固化试块有明显降低;酸洗预处理飞灰固化试块抗压强度随掺入飞灰比例的降低和养护时间的延长而加大,在养护28 d时其抗压强度最高,达4.25 MPa;酸洗预处理飞灰固化试块在养护28 d时,其重金属Pb和Zn的浸出质量浓度分别比原飞灰所制固化试块降低了10.6%～59.0%和7.4%～73.7%.      

早强粉煤灰水泥的研制

本文针对粉煤灰水泥早强低，凝结硬化慢等缺点，根据水泥熟料矿物的形成机理，用粉煤灰代替粘土作原料，对熟料矿物进行优化组合，成功地研制出了一种高硅酸三钙的早期强度高的水泥熟料，这种熟料可掺入３０％一４０％粉煤灰，生产出４２５Ｒ型粉煤灰水泥。     

掺粉煤灰水泥砂浆抗稀硫酸侵蚀的试验研究

为研究稀硫酸侵蚀掺粉煤灰水泥砂浆的规律,对砂浆试块进行长期浸泡试验,用滴酸法间接测得腐蚀速率并结合偏相关理论分析了影响砂浆试块腐蚀速率各个因素。分析表明:pH值相同时,粉煤灰掺量0%~30%的砂浆试块的腐蚀过程符合浓度边界层溶解反应模型;试块的流动度与抗腐蚀能力呈负相关;掺粉煤灰并不能明显改善水泥砂浆的抗稀硫酸侵蚀的性能。     

粉煤灰砌块的物理力学性能试验研究

粉煤灰是火力发电厂在生产中所排出的废弃物,粉煤灰的露天堆放一方面形成新的固体污染源,同时还要侵占大量的空地。因此,如何综合利用粉煤灰、研制开发新型建筑材料、保护自然环境、降低污染、实现经济的可持续性发展已成为当务之急。用粉煤灰砌块代替黏土砖不仅可以解决处理大量废弃物的困难,又可以取得廉价的墙体材料。试验证明,粉煤灰砌块的物理力学性能较混凝土砌块有明显改善,能达到墙体材料的要求。由于粉煤灰空心砌块的迅速发展,对它的物理力学性能研究逐渐被人们重视,是目前能够替代黏土砖的新型墙体材料。     

水泥窑协同处置生活垃圾焚烧飞灰过程中二英的迁移和降解特性

为了解生活垃圾焚烧飞灰中的二英在水泥脱氯预处理过程中的迁移特性以及在水泥窑内的热降解特性,依托北京市琉璃河水泥有限公司的生活垃圾焚烧飞灰水泥窑协同处置示范线,开展了生活垃圾焚烧飞灰的水洗脱氯预处理和水洗后飞灰向水泥窑投加的工程试验研究.结果表明:烘干烟气中和水泥窑窑尾烟气中二英排放浓度低于GB 30485-2013《水泥窑协同处置固体废物污染控制标准》中所规定的标准限值（以I-TEQ计）为0.1 ng/m3,结晶氯盐中二英含量（以I-TEQ计）仅为2.8 ng/kg;以每h进入水洗罐的原飞灰中所含二英量为100%计,经过水洗处理后,99.97%的二英仍留在脱氯飞灰中,仅有0.08%和0.14%的二英分别通过烘干废气和结晶盐排出;以每h投入水泥窑窑尾烟室的飞灰所含二英为100%计,仅有0.82%、0.13%和0.002%的二英分别随窑灰、熟料、烟气排出,飞灰中的二英在水泥窑内的消减率达到了99%以上,实现了较为彻底的降解.      

基于实测的燃煤电厂氟排放特征

选择我国4家电厂的6台煤粉锅炉,进行了烟气以及飞灰、底渣、脱硫石膏等燃煤副产物样品的采集和F(氟)含量分析,考察燃煤电厂F排放特征. 结果表明:经过烟气除尘、脱硫及脱硝装置后,烟气中氟化物浓度明显降低; 除尘器主要脱除烟气中颗粒态F,静电除尘器对烟气中氟化物的总脱除效率为19.50%~36.59%,布袋除尘器的脱除效率略高于静电除尘器;石灰石-石膏湿法脱硫装置可协同脱除烟气中94.19%的氟化物. 燃煤中的F经过燃烧和烟气净化装置后,有0.83%~3.37%由底渣排放;1.20%~2.00%转移到脱硫废水中;13.45%~33.80%转移到飞灰中;59.60%~79.66%转移到脱硫石膏中;只有2.04%~5.00%通过烟囱排入大气.