详细介绍: 粉煤灰压球机综合利用工作近几年来在我国发展很快,几乎年年都要踏上新的台阶,就全世界范围来看也正方兴未艾。据统计,研究开发、发表报导的粉煤灰压球机利用技术不下200 种之多,其中成熟的至少也有10。多种,据报导,有待推广的新技术犹如雨后春笋,层出不穷。然而综观这些为数众多的粉煤灰利用技术则无一不与粉煤灰的物理性状和固有功能特征有关。本文拟就此话题陈述自己的观点供同行参考并请指正。
一、粉煤灰压球机综合利用的实质和内涵:
粉煤灰综合利用实际上是指人们通过多途径、多层次(一灰也可以多用)地来利用粉煤灰的物理化学性状和固有功能特征,以此举措来化害为利,变废为宝。
其中所谓多途径是指诸如工程填筑、改良土壤、以粉煤灰取代其它原料来生产产品以及直接从粉煤灰中提取有用的化学组份等各种用灰方式。而我们又可按其操作中的技术难易程度将它们划分成高低不等的层次,例如直接用灰回填洼地和用灰拌和黄砂、石子、水泥等作为公路建筑中的路面、路基材料(常见的有二灰碎石等),虽然同样可将它们归纳为工程填筑用灰,但其层次差异却显而易见。又如.我们可用粉煤灰作为原料设法分离出其中含量颇丰的三氧化二铝,再将它转为氢氧化铝生产偏铝酸钠,然后以其作为原料生产4 A 分子筛,再来制造目前风靡世界的无磷洗涤剂,无疑,它的生产工艺过程中的技术含量当然与用灰烧砖不属同一水平层次。另外,我们可以从粉煤灰中提取诸如铁、碳、镁、钥(Mo)、钒(V)、钻(Co)、锗(Ge)等元素及稀有金属。我们也可对某一部份粉煤灰进行一灰多用即重复地使用。例如,将干粉煤灰首先让其净化工业污水,这是第一次使用,而净化污水之后的湿灰则视其情况再分档使用:若废水是无毒、无害的高浓度有机废水,如肉联厂或豆制品厂的污水,则可将它施于农田作为肥料使用;若污水为电镀、化工等有毒、有害污水,则可将净化后所余的湿灰制砖或做砌块之类的墙体材料,这就是它的第二次利用。
粉煤灰物理化学性状包括它的化学成份、矿物组成、元素赋存状态、比重、容重、含水率、比表面积、细度(粒径)等等。而固有功能特征包括它的活性、需水性、稳定性、和易性、泌水性、可泵性、耐磨性和抗冻性等等。
在了解粉煤灰压球机综合利用的涵义之后若再逐一对照进行检查,将会发现今天已投入实际利用的各种方式几乎无一例外地符合上述观点。
二、粉煤灰的具体利用方式:
若将目前技术上已经成熟并投入实际应用的上百种粉煤灰利用方式就其属性予以归纳分类,大致不外两大类型,其一是各种工程用灰,其二是作为产品的原料用灰,现分述如下。
1、各种工程用灰;
1.1、填筑工程
由于粉煤灰的主要矿物组成为硅铝酸盐玻璃体并伴有少量石英、莫来石、赤铁矿、磁铁矿及微量游离CaO,这就决定了它早期就具一定的力学性能,当形成水化硅酸钙、水化铝酸钙和硫酸钙之后就进一步提高了它的土工性能。另外在颗粒级配、比重、压缩性和击实特性等方面它和粘土、砂子很相似,故可用来取代枯土和砂子。而在化学成份方面,通常粉煤灰是能够满足填筑工程要求的,因为其中的5102+ A12O3含量在70%以上,而CaO 含量在2一7%之间。
从实践情况来看,凡用粉煤灰修建的道路基层其强度可随道路龄期的增长而增加,能结成板块并具有良好的抗弯和分布荷载能力,几乎适用于各种地基尤其是软土地基。
1.2、农业工程
复垦农田 利用粉煤灰压球机如前所述与粘土相似的性质来代替枯土填充洼地,然后再复盖一层薄土进行造田。
改良土壤 在农田中直接掺入粉煤灰提高土壤的通透性能,利用粉煤灰的弱碱性可降低酸性土壤的pH 值,使之调节到近中性,另外可增补土壤中诸如51、Ca、p、Fe、Cu、Zn、B、Mn、Mo营养元素。
1.3、环保工程
用粉煤灰的多孔吸附能力和比表面积相当大(通常在2400 一4500em,/g之I旬),以及pH值在9~10之间呈弱碱性等理化特征来净化污水,其中利用它的吸附特性可取代活性碳或离子交换树脂来处理污水,例如使电镀制药等行业的废水经其处理之后可达标排放。另外亦可用它来中和弱酸性工业废水。
2、作为产品原料使用;
泥 因为粉煤灰和水泥的化学成份相似,颗粒的粒径也相似,另外粉煤灰还具有一定的活性和塑性,故可以用它直接掺和在水泥的生(熟)料之中,生产普通水泥或粉煤灰水泥,通常粉煤灰在水泥中的掺和量一般均控制在30 %之内;但目前掺灰量高达40 %以上的粉煤灰水泥已经问世。
混凝土 粉煤灰除了具有上述可用于生产水泥的那些特点之外,还具有提高混凝土的和易性、泌水性、可泵性、耐磨性、稳定性和抗冻性等诸多优越性能,因而在生产混凝土时已被广泛地掺和应用。
磁化肥 因为粉煤灰中存有铁磁质,被磁化后有剩磁作用(它犹如激素可以刺激农作和的茁壮生长),另外它亦有改善、调节土壤和作物的磁环境的功能,故可以将它按比例掺入普通化肥中制成磁化(复合)肥,采用这种用灰新途径的地区目前正不断增加,呈现方兴未艾的景象。
砖(瓦)和砌块 粉煤灰可为砖(瓦)和砌块提供硅、铝作为其骨架,并且它同时亦作为生产中所必需的胶结材料之一,另外,由于粉煤灰本身的颗粒细、泥塑性好,所以用它制成的砖(瓦)或砌块其切面光滑平整、棱角分明,外观质量好,为此它已被砖(瓦)、砌块企业普遍作为生产的原材料采用。
加气混凝土 粉煤灰可提供与CaO 发生作用的51 0:和AI:O。.使之在水热条件下热合生成水化硅酸钙和水化铝酸钙产物,该产物不仅具有一定的强度,而且比重也轻(用铝粉为发泡剂可使其体积显著增加),还可打孔钉钉。正因如此,目前加气混凝土砌块已成为我国新型墙体材料中的一颗光彩夺目的新星。
三、从粉煤灰中提取A12O3、C、Fe等有用元素及其化合物:
提取氧化铝(A卜03)。利用粉煤灰中的A12O3含量颇为丰富(通常约占其总量的30 %左右),往往可以采用碱石灰烧结等工艺流程从中提取氧化铝;
提取碳(C)。由于火电厂燃煤发电时往往因燃烧条件差或其它人为因素致使煤(煤粉)燃烧不充分,从锅炉底部排出的灰渣中存有大量未燃烧完全的碳粒,所以可采用浮选技术或最近国外报导的静电吸附等办法来回收碳粉或精炭;
提取铁(Fe)。鉴于粉煤灰中含有一定量的铁(常以FeZO3的形式存在),故可以在除尘器下安装磁选机械来分级磁选提取铁粉,它的收益也十分明显,存在着诱人的前景;
继续深度加工的产品。如前所述从粉煤灰中提取A!203后接着又将它作为原料再生产氢氧化铝,进而加工成偏铝酸钠,最后以其制造作为无磷洗涤剂的4 A 分子筛。
综上所述,足见粉煤灰压球机虽说是一种处理发电厂中排放出来的工业废渣,但它的确有着可观的用途,确实是用则为宝,弃则为废。而用则势必应以对其了解为前提,只有对粉煤灰的元素成份、矿物组成及各种理化性质了解清楚,掌握完全之后才能合理地将其充分利用。须知“环境的污染实际上是资源的流失”,从上述情况可见,倘若能将这些粉煤灰的综合利用技术广泛地予以推广应用,则势必可以既防止这种再生资源的流失又可杜绝因其而产生的污染。基于这一认识,我们在推广粉煤灰综合利用工程中还需在“知”字和“用”字上再下功夫。
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