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第十三章：粉煤灰和煤矸石的资源化 一、粉煤灰 二、煤矸石 一、粉煤灰的资源化粉煤灰的化学成分（%） 粉煤灰的颗粒组成 粉煤灰的活性 指粉煤灰在和石灰、水混合后所显示出来的凝结硬化性能。粉煤灰的活性是潜在的，需要激发剂的激发才能发挥出来。常用激发剂有石灰、石膏、水泥熟料等。 粉煤灰活性的激发（1） ——以石灰和石膏做激发剂 粉煤灰活性的激发（2） ——以石灰和水泥作主激发剂、外加石膏 粉煤灰活性的激发（3） ——以水泥熟料和石膏为激发剂 粉煤灰质量指标分级（%） 粉煤灰选炭浮选流程 粉煤灰提取氧化铝工艺流程 粉煤灰提取空心玻璃微珠工艺流程 粉煤灰水泥的质量等级标准 粉煤灰蒸养砖生产工艺流程 粉煤灰烧结砖生产工艺流程 粉煤灰陶粒生产工艺流程 二、煤矸石的资源化煤矸石的化学组成（％） 煤矸石的活性 黏土岩类煤矸石主要有黏土矿物组成，加热到一定温度时（一般为700～900℃），原来的结晶相分分解破坏，变成无定形的非晶体，使煤矸石具有活性。 活性的大小和煤矸石的矿物组成及煅烧温度有关。 煤矸石活性的来源——高岭土的变化 煤矸石活性的来源——水云母（K2O·5Al2O3·14SiO2·4H2O）的变化 煤矸石活性的来源——石英的变化 生成的石英变体，属非活性物质，并不能提高活性。 煤矸石活性的来源——黄铁矿（FeS2）的变化和莫来石的生成 煤矸石活性的来源 高岭土的变化——有利 水云母的变化——有利 石英的变化——不利 黄铁矿的变化——不利 莫来石的生成——不利 因此，煤矸石的活性主要来源于高岭土和水云母的受热分解与玻璃化。 煤矸石活性的激发——与粉煤灰的激发原理基本相同 煤矸石的合理利用途径 资源化途径 含炭量高于20%的矸石，应进行洗涤回收煤炭。 含硫量高于5%的矸石应回收硫铁矿。高硫矸石堆应用石灰浆。 自燃后的矸石成为一种多孔、质轻并有较高的胶凝活性材料，破碎筛分后，可以作为轻质骨材使用，其保温、隔热、耐热性能都较好，自燃矸石磨细后即可作为水泥、混凝土、砂浆等的掺合料。 煤矸石还可以用来生产化工产品（聚合铝、分子筛、氨水等）和农用肥料（硫酸铵、直接做农肥） 煤矸石中能源物质的回收 ——煤矸石中含有一定数量的固定炭和挥发分，可用来代替燃料。 化铁——铸造领域：用焦炭和煤矸石的混合物质作为燃料化铁也能获得良好的效果 烧锅炉——煤矸石应用于沸腾锅炉。但由于沸腾锅炉要求将煤矸石粉碎至8mm以 烧石灰——通常利用煤炭作为燃料，大约每产1t石灰需要煤370kg。同时，煤炭还需要破碎至25～40mm，生产成本比较高。国内一些厂用煤矸石作为燃料烧石灰获得成功 回收煤炭——利用现有的选煤技术加以回收 利用煤矸石造气 利用煤矸石发电——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 煤矸石生产建筑资料 煤矸石生产特种水泥 煤矸石生产其他类型的建筑材料 （1）煤矸石生产空心砌块 （2）煤矸石生产建筑陶瓷 （3）煤矸石用作充填材料 煤矸石的利用——水力旋流器分选工艺流程 煤矸石的利用—— 煤矸石烧结生产工艺流程 煤矸石生产化工产品 从煤矸石中可以生产化学废料及多种化工产品，如结晶三氯化铝、固体聚合铝以及化学废料氨水和硫酸铵、高岭土等 第 13章 作 业 粉煤灰是如何产生的？它对环境有哪些危害？ 粉煤灰的化学组成主要包括哪些成分？有何特点？ 粉煤灰的矿物组成主要包括哪些成分？有何特点？ 粉煤灰的颗粒组成如何？ 什么是粉煤灰的活性？为什么粉煤灰具有活性？ 粉煤灰的活性是如何被激发的？它有哪几种激发方法？ 分别叙述以石灰和石膏、 以石灰和水泥以及以水泥熟料和石膏为激发剂时，粉煤灰的活性是如何被激发的？ 粉煤灰的活性是如何评定的？ 粉煤灰有哪些主要利用途径？ 为什么粉煤灰可以用来生产水泥？粉煤灰硅酸盐水泥和粉煤灰无熟料水泥是如何生产出来的？ 粉煤灰蒸养砖和烧结砖是如何生产的？两者的生产过程有何本质的不同？ 煤矸石 热 水 隧道窑焙烧 码 坯 成 型 一次搅拌 料 仓 锤式破碎机 电磁除铁 颚式破碎机器 除 尘 二次搅拌 余热锅炉 蒸 气 成 品 * 我国电力生产80%以上靠燃煤进行热电转换，目前我国煤炭产量的30%用于发电。燃煤电厂将煤磨细至100μm一下用预热空气喷入炉膛悬浮燃烧，燃烧后产生大量煤灰渣。其中从烟道排出、经除尘设备收集的煤灰渣称为粉煤灰，又称飘灰或飞灰；由炉底排出的煤灰渣称为炉渣或底灰。一般，一座装机容量为105kW的电厂一年要排出105t煤灰渣，其中粉煤灰约占整个煤灰渣的70%。 煤矸石约占我国工业废渣年排放总量的1/4，是采煤过程和洗煤过程中排出的固体废物，含炭量较低、比煤坚硬石。一般每采1t原煤排矸石0.2t。