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5煤系固体废物的资源化 5.1煤矸石的资源化 5.2粉煤灰的资源化 * 煤系固体废物 ?煤矸石: 煤的开采、加工过程产生。 ?粉煤灰和锅炉渣：煤的利用过程（火力发电）产生。 一座105kW装机容量的发电厂一年要排出105t煤灰渣 ! 沉积于炉底 高温烟气 -100μm T1300℃ 煤 破碎 焚烧炉悬浮燃烧 集尘器捕集 粉煤灰(飞灰) 锅炉渣(底灰) 占总灰渣量的10～20% 占总灰渣量的80～90% 煤矸石的产生量约占我国工业废渣年排放总量的1/4。一般每采1t原煤排矸石0.2t。据统计，煤矸石每年以0.8×108～1.0×108吨的速度增加。 一、煤矸石的组成 有机物（含碳物）和无机物（岩石物质）组成的混合物。一般，煤矸石的热值：837～418kJ/kg。 表5-1 煤矸石的化学组成，% SiO2 Al2O3 CaO MgO Fe2O3 Na2O+K2O 烧失量 51～65 16～36 1～7 1～4 2～9 1～2.5 2～17 主要矿物包括高岭土、石英、蒙脱石、长石、伊利石、石灰石、硫化铁、氧化铝等。 自燃过的煤矸石 ?目前我国煤矸石的主要资源化途径有： 1)回收能源：作为大型沸腾炉燃料供热或发电：热值8360kJ/kg。 1975年在四川永荣矿务局建立了中国第一座流化床煤矸石电厂 。 2)生产建筑材料：煤矸石的成分中主要为粘土矿物。水泥、烧结砖瓦、免烧砖瓦、空心砌块、建筑陶瓷、轻骨料（陶粒）、岩棉等； 3)用作建筑材料：代替河砂、碎石等铺路、井下回填、造地复垦。 4)生产化工原料：聚合铝、分子筛等。 与盐酸反应生成 （2A1Cl3.H2O），再生成聚铝。 5)用作农用肥料：钼、锌、锰、铜、硼等元素，可作为农作物生长的刺激剂 6) 回收硫化铁：有的煤矸石含有较多的硫化铁，可通过分选回收作为制取硫酸的原料。我国有七个选煤厂建立了硫化铁回收车间，从煤矸石中回收硫化铁，总设计能力为7.5×105t／a。 粉煤灰的化学成分(％) 产地 烧失量 SiO2 Al2O3 Fe2O3 TiO2 CaO MgO K2O Na2O SO3 宝鸡 西安 苏州 杨浦 抚顺 邵武 石家庄 石景山 鹤壁 坝桥 郑州 青岛 开远 铜陵 新汶 株洲 南宁 ? 3.35 6.25 8.35 1.33 ? 2.81 4.97 1.99 5.18 3.53 7.24 3.14 6.02 6.15 4.26 4.64 3.51 47.2 48.9 51.8 46.5 62.2 56.0 50.2 52.4 50.9 48.7 57.5 45.0 12.5 37.2 56.6 60.6 47.8 59.0 32.5 29.7 28.5 30.3 19.8 25.9 25.9 26.3 28.0 27.6 21.1 27.1 8.82 21.8 22.1 35.7 37.6 20.2 11.0 10.1 4.56 10.4 7.80 7.87 4.58 6.95 9.14 9.45 7.56 12.1 5.45 3.27 8.82 2.74 5.68 4.37 1.32 1.05 1.30 1.05 ? 1.00 ? ? 1.05 1.15 1.90 1.05 0.58 1.21 0.73 1.10 0.74 1.12 4.06 3.12 3.70 2.65 2.42 3.32 3 4.33 5.28 4.22 3.05 2.42 61.6 27.21 1.28 0.80 1.33 0.81 1.02 0.98 0.76 2.95 1.27 0.11 1.13 1.54 0.96 1.82 2.33 3.34 1.00 1.66 2.16 1.17 2.13 1.35 1.11 1.4 0.87 ? 2.20 ? ? ? ? ? 1.06 0.26 1.08 1.17 2.28 0.60 ? 0.23 0.18 0.42 0.42 ? 1.31 ? ? ? ? ? 0.25 0.06 0.37 0.21 0.54 0.18 ? 0.37 0.69 0.41 2.46 ? 1.78 0.51 0.53 1.10 4.22 ? 4.68 1.06 0.65 微 0.70 0.75 未燃烬碳。含碳一般为5～7%，其中含碳大于10%的电厂占30% 高钙灰：CaO%?20% 低钙灰：CaO%20% 高钙灰活性低钙灰 作为建材使用时： ? SiO2、Al2O3 、Fe2O3含量高为好。 对于低钙灰： SiO2+Al2O3 +Fe2O370%