粉煤灰精细化综合利用项目可行性研究报告 .pdfVIP

粉煤灰精细化综合利用项目

粉煤灰俗称飞灰，是火力发电厂的废弃物，即煤粉在1500℃

--1700℃下燃燃后，由烟道气带出并经除尘器收集的粉尘。据统计，

每燃烧1t煤就能产生250--300kg的粉煤灰和20--30kg的炉渣。

近年来随着电力工业的迅速发展，电厂粉煤灰的排泄量不断增加。

我国的粉煤灰大部来自大、中型火电厂的煤粉发电锅炉，另一部

分则是来自城市集中供热的粉煤锅炉。粉煤灰排放目前大多是湿排，

需耗用大量的水；堆放需占用大量的土地。1999年，我国粉煤灰排

放量达到1.6亿吨，2000年粉煤灰年排放量1.53亿t，2005年达

到3亿t以上。据有关资料统计分析和预测，按目前排灰状况和利

用水平，排灰用水达10亿多吨/年；贮灰占地约达50万亩，历年累

积堆放总量已达10亿吨以上，虽每年利用量在不断增加，但总利用

率还不足每年排放量的50%。随着电力工业装机容量增加，排灰量、

用水量、占地量还要相应增加。同时，湿法排灰不但费水、费电、污

染环境，还降低了粉煤灰的活性，不利于它的综合利用。随着我国对

除尘、干灰输送技术的不断成熟，今后电厂的粉煤灰应积极采用高效

除尘器，并设计分电场干灰收集装置使粉煤灰具有更大的用途。对湿

式除尘器收集的粉煤灰，应尽量设置脱水装置或使其晾干，尽量降低

水分至30%以下，为粉煤灰的综合利用创造条件。

粉煤灰露天堆放，刮风天灰尘污染空气，下雨天渗水污染地下水。

根据国内外试验研究发现，粉煤灰渗水使地下水产生不同程度的污

染，比较明显的是使pH值升高、有毒有害的铬、砷等元素增加。再

加上粉煤灰贮灰场大多位于江、河、湖及城市水源保护区域，水源保

护问题也十分迫切。

近年来随着国际性能源供需矛盾加剧和对环境保护越来越高的

要求，长期被作为固体废弃物的粉煤灰成为人们综合利用的研究对

象，并取得了一定的成就。美国、欧盟等国家粉煤灰的利用率达到了

70%--80%，目前我国粉煤灰的利用率仅为40%左右，远远落后于

欧美发达国家。在南京，250家粉煤灰综合利用企业已形成了一个年

产值达40亿元的产业群，南京粉煤灰综合利用率达到了125%，超过

全国平均利用率80个百分点。

一、粉煤灰的物理化学性质

粉煤灰是一种高分散度的集合体，是人工火山质材料。它由大小

不等、形状不规则的粒状体组成，其粒径在0.5--300μm之间。我

国粉煤灰的平均容重为783kg/m3，平均密度为2.14g/cm3。在

粉煤灰的形成过程中，由于表面张力作用，粉煤灰颗粒大部分为空心

微珠，微珠表面凹凸不平，极不均匀，微孔较小；一部分因在溶融状

态下互相碰撞而连接成为表面粗糙，棱角较多的蜂窝状粒子，正是基

于此，粉煤灰具有非常大的比表面积，一般为1600--3500cm/g，

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需水量比约为106%。

粉煤灰的主要化学成分是SiO、AlO和FeO，另外还含有未

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燃尽的碳粒、CaO和少量的MgO、NaO、KO等。这些化学成分主要

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以玻璃体、海绵状玻璃体、石英、氧化铁、碳粒、硫酸盐、云母、长

石、石灰、氧化镁、石膏、硫化物、氧化钛等矿物的形式存在。矿物

组成一般是玻璃体占优势，质量分数最高可达85%以上，矿物结晶体

则较少。其活性主要取决于非晶态的玻璃体成分及其结构和性质，而

不取决于结晶矿物。

二、我国粉煤灰综合利用技术

1.粉煤灰作建筑材料

我国粉煤灰最早用于生产建筑材料。粉煤灰烧结砖、生产水泥熟

料及用作混合材、生产陶粒、砌块、加气混凝土、墙体材料等，都是

国家推广的成熟技术。

1.1粉煤灰生产烧结砖

粉煤灰的用量从30%到70%，主要工艺和设备与普通粘土砖基本

相同。用粉煤灰生产烧结砖的吉林某厂利用吉林热电厂的湿排粉煤经

自然脱水至含水率在30%左右，按粉煤灰55%、粘土40