粉煤灰的推廣應(yīng)用前景和措施
發(fā)布時(shí)間: 2005-03-21 00:00 查看: 4911次
“粉煤灰的理化性能和有用元素賦存狀態(tài)及綜合利用研究”系國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目,編號(hào)為95308;該項(xiàng)目同時(shí)獲得了江蘇省自然科學(xué)基金的資助,編號(hào)為BK95018209。
1.火力發(fā)電與粉煤灰排放引起的環(huán)境污染，粉煤灰的貯存與占用大量的農(nóng)田等一些矛盾在我國(guó)已非常突出。該項(xiàng)目對(duì)粉煤灰的綜合利用進(jìn)行了深入、系統(tǒng)的基礎(chǔ)性研究和較廣泛的應(yīng)用性研究，這對(duì)實(shí)施國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略具有較重要的意義。
2.該項(xiàng)目對(duì)南京地區(qū)5個(gè)大型熱電廠所排粉煤灰的常量和微量化學(xué)成分、礦物相、顆粒組成和形貌特征、物理性質(zhì)和工藝性能、不同類型的微珠成因機(jī)制、有用元素賦存狀態(tài)等諸多方面進(jìn)行了頗有特色的基礎(chǔ)性研究，得到了一些很有意義的結(jié)論，為深入開展粉煤灰的綜合利用打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。并首次提出了粉煤灰空心微珠的形成主要與煤的成分和微結(jié)構(gòu)以及煤粉顆粒的燃燒過(guò)程有關(guān)；各種微量元素有在細(xì)粒徑灰渣中富集的趨勢(shì)主要與煤粉顆粒在燃燒過(guò)程中所產(chǎn)生的粒度效應(yīng)有關(guān)。
3.該項(xiàng)目通過(guò)研究證實(shí)，原狀粉煤灰可取代碳酸鈣礦粉作瀝青混凝土的填料，粉煤灰具有礦粉所沒有的潛在化學(xué)活性，其顆粒形貌和礦物相組成特征也明顯優(yōu)于礦粉。摻粉煤灰的瀝青混凝土不僅各項(xiàng)指標(biāo)均能達(dá)到國(guó)標(biāo)要求，而且有一些性能優(yōu)于摻礦粉的。粉煤灰代替礦粉也有利于提高瀝青路面的高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性，延長(zhǎng)瀝青路面的使用壽命。該項(xiàng)目通過(guò)試驗(yàn)還確定了粉煤灰與礦粉之間的取代當(dāng)量，各種型號(hào)粉煤灰瀝青混凝土的最佳瀝青用量?，F(xiàn)已鋪設(shè)了30000m2的全粉煤灰瀝青混凝土路面，試驗(yàn)路段路況良好。
4.干粗粉煤灰占粉煤灰排放總量的70%以上，是粉煤灰綜合利用的難點(diǎn)。該項(xiàng)目利用干粗粉煤灰、生石灰和廢磷石膏為主要原料而開發(fā)的雙灰粉生產(chǎn)技術(shù)，使建材領(lǐng)域無(wú)法直接利用的原狀粗灰各種物性得到優(yōu)化；而且提高了生石灰的利用率和減少了其熟化環(huán)節(jié)；并拓寬了磷石膏廢渣的綜合利用途徑。
5.對(duì)粉煤灰中鋁、硅及有用組分的提取進(jìn)行了較深入的研究，研究了鋁的最佳出溶條件，使粉煤灰中的鋁出溶率穩(wěn)定在46%以上，在實(shí)驗(yàn)室制備了多種鋁鹽(高級(jí)凈水劑)，并對(duì)粉煤灰中的多種元素是否值得提取進(jìn)行了科學(xué)的論證。從提鋁殘?jiān)兄频肧iO2平均含量大于90%的優(yōu)質(zhì)白炭黑，并獲得白炭黑的最佳沉析條件。還從微觀領(lǐng)域?qū)Ψ勖夯翌w粒的Al、Si出溶特征和出溶機(jī)理進(jìn)行了較詳盡的研究，為進(jìn)一步擴(kuò)大中試提供了良好的基礎(chǔ)。
6.對(duì)粉煤灰在建筑砂漿中的行為和機(jī)理進(jìn)行了深入和細(xì)致的研究，為在建筑砂漿中合理?yè)接梅勖夯姨峁┝藞?jiān)實(shí)的理論和技術(shù)基礎(chǔ)。對(duì)粉煤灰的品質(zhì)和所含的有害、有毒、放射性元素的含量及安全性詳細(xì)的測(cè)試結(jié)果表明，在砂漿中使用粉煤灰符合國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。利用原狀干排和濕排粉煤灰進(jìn)行了多種配比建筑砂漿的物理力學(xué)性能試驗(yàn)，相應(yīng)得到了不同配比砂漿的最佳粉煤灰摻量，與不摻粉煤灰相比，粉煤灰砂漿的和易性和保水性有較明顯改善，而且更便于施工。
7.在農(nóng)田中施用粉煤灰，可以改變土壤的質(zhì)地和結(jié)構(gòu)(尤其是粘質(zhì)土)，協(xié)調(diào)土壤的通氣性、透水保水性及熱交換性，改善作物生長(zhǎng)環(huán)境，同時(shí)還能給農(nóng)田補(bǔ)充作物所需的常、微量元素。施灰農(nóng)田所產(chǎn)作物的根、莖、籽粒內(nèi)有害元素和放射性元素均遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限定值，食用安全。
1.火力發(fā)電與粉煤灰排放引起的環(huán)境污染，粉煤灰的貯存與占用大量的農(nóng)田等一些矛盾在我國(guó)已非常突出。該項(xiàng)目對(duì)粉煤灰的綜合利用進(jìn)行了深入、系統(tǒng)的基礎(chǔ)性研究和較廣泛的應(yīng)用性研究，這對(duì)實(shí)施國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略具有較重要的意義。
2.該項(xiàng)目對(duì)南京地區(qū)5個(gè)大型熱電廠所排粉煤灰的常量和微量化學(xué)成分、礦物相、顆粒組成和形貌特征、物理性質(zhì)和工藝性能、不同類型的微珠成因機(jī)制、有用元素賦存狀態(tài)等諸多方面進(jìn)行了頗有特色的基礎(chǔ)性研究，得到了一些很有意義的結(jié)論，為深入開展粉煤灰的綜合利用打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。并首次提出了粉煤灰空心微珠的形成主要與煤的成分和微結(jié)構(gòu)以及煤粉顆粒的燃燒過(guò)程有關(guān)；各種微量元素有在細(xì)粒徑灰渣中富集的趨勢(shì)主要與煤粉顆粒在燃燒過(guò)程中所產(chǎn)生的粒度效應(yīng)有關(guān)。
3.該項(xiàng)目通過(guò)研究證實(shí)，原狀粉煤灰可取代碳酸鈣礦粉作瀝青混凝土的填料，粉煤灰具有礦粉所沒有的潛在化學(xué)活性，其顆粒形貌和礦物相組成特征也明顯優(yōu)于礦粉。摻粉煤灰的瀝青混凝土不僅各項(xiàng)指標(biāo)均能達(dá)到國(guó)標(biāo)要求，而且有一些性能優(yōu)于摻礦粉的。粉煤灰代替礦粉也有利于提高瀝青路面的高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性，延長(zhǎng)瀝青路面的使用壽命。該項(xiàng)目通過(guò)試驗(yàn)還確定了粉煤灰與礦粉之間的取代當(dāng)量，各種型號(hào)粉煤灰瀝青混凝土的最佳瀝青用量?，F(xiàn)已鋪設(shè)了30000m2的全粉煤灰瀝青混凝土路面，試驗(yàn)路段路況良好。
4.干粗粉煤灰占粉煤灰排放總量的70%以上，是粉煤灰綜合利用的難點(diǎn)。該項(xiàng)目利用干粗粉煤灰、生石灰和廢磷石膏為主要原料而開發(fā)的雙灰粉生產(chǎn)技術(shù)，使建材領(lǐng)域無(wú)法直接利用的原狀粗灰各種物性得到優(yōu)化；而且提高了生石灰的利用率和減少了其熟化環(huán)節(jié)；并拓寬了磷石膏廢渣的綜合利用途徑。
5.對(duì)粉煤灰中鋁、硅及有用組分的提取進(jìn)行了較深入的研究，研究了鋁的最佳出溶條件，使粉煤灰中的鋁出溶率穩(wěn)定在46%以上，在實(shí)驗(yàn)室制備了多種鋁鹽(高級(jí)凈水劑)，并對(duì)粉煤灰中的多種元素是否值得提取進(jìn)行了科學(xué)的論證。從提鋁殘?jiān)兄频肧iO2平均含量大于90%的優(yōu)質(zhì)白炭黑，并獲得白炭黑的最佳沉析條件。還從微觀領(lǐng)域?qū)Ψ勖夯翌w粒的Al、Si出溶特征和出溶機(jī)理進(jìn)行了較詳盡的研究，為進(jìn)一步擴(kuò)大中試提供了良好的基礎(chǔ)。
6.對(duì)粉煤灰在建筑砂漿中的行為和機(jī)理進(jìn)行了深入和細(xì)致的研究，為在建筑砂漿中合理?yè)接梅勖夯姨峁┝藞?jiān)實(shí)的理論和技術(shù)基礎(chǔ)。對(duì)粉煤灰的品質(zhì)和所含的有害、有毒、放射性元素的含量及安全性詳細(xì)的測(cè)試結(jié)果表明，在砂漿中使用粉煤灰符合國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。利用原狀干排和濕排粉煤灰進(jìn)行了多種配比建筑砂漿的物理力學(xué)性能試驗(yàn)，相應(yīng)得到了不同配比砂漿的最佳粉煤灰摻量，與不摻粉煤灰相比，粉煤灰砂漿的和易性和保水性有較明顯改善，而且更便于施工。
7.在農(nóng)田中施用粉煤灰，可以改變土壤的質(zhì)地和結(jié)構(gòu)(尤其是粘質(zhì)土)，協(xié)調(diào)土壤的通氣性、透水保水性及熱交換性，改善作物生長(zhǎng)環(huán)境，同時(shí)還能給農(nóng)田補(bǔ)充作物所需的常、微量元素。施灰農(nóng)田所產(chǎn)作物的根、莖、籽粒內(nèi)有害元素和放射性元素均遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限定值，食用安全。
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