火力发电厂固体废物的处理方法与资源化

1、粉煤灰的处理与资源化火力发电厂固体废物的处理方法与资源化一.普通燃煤电厂粉煤灰的来源与特性 将磨成100m以下的煤粉，用预热空气喷入炉膛，在13001500炉膛呈悬浮状态燃烧，绝大部分可燃物质在炉内烧尽；大量不燃物（主要是灰分）混杂在高温烟气中，因受到高温作用而部分熔融，同时由于表面张力作用，形成大量细小的球形颗粒。在锅炉尾部引风机的抽气作用下，烟气流向炉尾。随着烟气温度的降低，一部分熔融的细粒因受到一定程度的急冷，呈玻璃态，从而具有较高的活性。在引风机将烟气排入大气之前，这些细小的球形颗粒，经过除尘器的作用，被分离、收集，即成为粉煤灰。 火力发电厂固体废物的处理方法与资源化 粉煤灰单体由Si

2、O2、Al2O3、CaO、Fe2O3、MgO和一些微量元素、稀有元素等组成、杂糅（rou）有表面光滑的球形颗粒和不规则的多孔颗粒的硅铝质非晶体材料。 粉煤灰属硅铝酸盐，其中SiO2、Al2O3和Fe2O3的含量约占总量的80%，富集有多种碱金属、碱土金属元素，pH值较高；粉煤灰具有粒细、多孔、质轻、容重小、粘结性好、结构松散、比表面积较大、吸附能力较强等特性。 火力发电厂固体废物的处理方法与资源化火力发电厂固体废物的处理方法与资源化我国粉煤灰的主要综合利用途径 建材原料：水泥或混凝土掺料、制砖、空心砌块、硅钙板、陶 粒等； 工程填筑：路面路基、低洼地或荒地填充、废矿井或塌陷区充填等； 农业：复

3、合肥、磁化肥、土壤改良剂等； 环境保护：废水处理、脱硫、吸声等； 生产功能性新型材料：复合混凝剂、沸石分子筛、填料载体等； 回收有用物质：空心微珠、工业原料、稀有金属等。二、粉煤灰的资源化火力发电厂固体废物的处理方法与资源化1.粉煤灰在建材、建筑工业中的应用 理论依据：粉煤灰潜在的火山灰活性。 火山灰活性：硅酸盐材料磨细后在一定温度下与Ca(OH)2等碱性物质反应，其生成物不但能在空气中硬化，且能在水中继续硬化的特性。粉煤灰含有大量的SiO2和Al2O3，粉煤灰的活性很高。粉煤灰的颗粒大小对活性影响很大，颗粒越小，其表面能就越大，化学反应就越强烈，活性就越高。（1）粉煤灰水泥 粉煤灰硅酸盐水泥

4、 由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为粉煤灰硅酸盐水泥（称粉煤灰水泥），粉煤灰掺量（重量）为2040。 粉煤灰硅酸盐水泥特性：对硫酸盐侵蚀和水侵蚀具有抵抗能力，对碱集料反应能起一定抑制作用；水化热低；干缩性好；早期强度不高，后期强度不断增加；适用一般民用和工业建筑工程、大体积水工混凝土工程、地下和地下混凝土构筑等方面。 火力发电厂固体废物的处理方法与资源化 大掺量粉煤灰水泥 大掺量粉煤灰水泥是在碱性激发作用下激发粉煤灰、矿渣活性而得，其粉煤灰掺量为6070，矿渣掺量为2030，熟料掺量为10。 大掺量粉煤灰水泥可大量利用粉煤灰、降低成本、节约能源、减轻生产水泥熟料对环

5、境的破坏作用。 大掺量粉煤灰水泥对大体积混凝土工程特别有利，可有效地避免混凝土因内外温差应力而开裂。大掺量粉煤灰水泥的水化产物中Ca(OH)2含量较低，使其耐软水、耐酸、耐硫酸盐能力较强。 高活性粉煤灰水泥混合材料 解决粉煤灰作混合材生产的粉煤灰水泥早期强度低的弱点。火力发电厂固体废物的处理方法与资源化（2）粉煤灰混凝土和砂浆 三种效应：形态效应、活性效应和微集体效应。 形态效应：粉煤灰粉料中其颗粒的外观形貌、内部结构、表 面性质、颗粒级配等物理性状所产生的效应。 活性效应：粉煤灰中活性成份所产生的化学效应 。微集料效应：粉煤灰中的微细颗粒均匀分布在水泥浆内，填充 孔隙和毛细孔，改善混凝土孔结

6、构和增大密实度 的特性。 掺用大量粉煤灰可制备经济的高性能混凝土，常被用于泵送混凝土、大体积混凝土、抗渗混凝土、抗腐蚀混凝土等。火力发电厂固体废物的处理方法与资源化（3）粉煤灰砖 粉煤灰和粘土、页岩、煤矸石等可分别制成不同类型的烧结砖，如蒸养粉煤灰砖、泡沫砖、轻质粘土砖、承重型多孔砖、非承重型空心砖，以及碳化粉煤灰砖、彩色步道板、地板砖等新型墙体材料。 大部分粉煤灰砖都具有轻质保温、隔热隔声、绿色环保等性能。 粉煤灰粘土烧结砖的生产工艺流程 火力发电厂固体废物的处理方法与资源化（4）轻集料和空心砌块轻集料和用轻集料配制的混凝土：质轻、保温性能较好，可用于建造大跨度桥梁和高层建筑。适于烧制轻集料

7、的粉煤灰含碳量低于13。粉煤灰轻集料混凝土轻型空心砌块：以粉煤灰生产的轻集料作为骨料，水泥为胶结材料，加入少量外加剂，加水搅拌并经成型、自然养护而成。砌块性能稳定，可取代全部砂石和部分水泥，具有质轻、高强、工艺简单、成本低和利废率高、使用效果好等优点。火力发电厂固体废物的处理方法与资源化粉煤灰空心砌块：以粉煤灰为骨料，以磨细生石灰、石膏作胶结材料，经振动成型、蒸汽养护而成的。标号可达200号，性能稳定，使用效果良好。与普通砖相比具有轻质、高强、节约能源和减少开支等经济技术优势，同时还具有隔音、隔热等效果。火力发电厂固体废物的处理方法与资源化（5）烧结粉煤灰陶粒用粉煤灰为主要原料，掺加少量粘结助

8、熔剂（粘土或页岩、膨润土等）和无烟煤、瘦煤、焦炭下脚料等辅助原料，经配料、混合、成球、烧结机焙烧、成品处理而制得的一种人造轻骨料。优先使用干排灰，使用湿排灰须先对其脱水处理。主要特点：密度轻、强度高，隔热保温性能好，耐火、抗冻、耐久性能优等。其物理力学和化学性能明显优于天然石材骨料。 适用于配制各种用途的高强度轻质混凝土：全轻陶粒混凝土、无砂大孔陶粒混凝土、钢筋陶粒混凝土、预应力钢筋陶粒混凝土。应用范围比较广泛，用于各类节能、抗震、耐久性建筑（楼板、墙板、横梁、立柱等）和桥梁（人行和车道板、拱肋、拱波、填拱、立柱、盖梁等）、道路和耐热混凝土等。火力发电厂固体废物的处理方法与资源化（6）保温、防

9、水材料粉煤灰具有良好的热工特性，其导热系数与蓄热系数比达到1:17，具有良好的隔热性。利用其生产保温材料，可降低建筑材料的导热系数，提高材料的保温隔热性能。以粉煤灰、废旧聚苯乙烯泡沫塑料颗粒为主要原料，普通硅酸盐水泥、生石灰为胶凝材料，添加少量防水剂、憎水剂、激发剂，可制得屋面保温防水材料。火力发电厂固体废物的处理方法与资源化（8）硅钙板简称SC板：以粉煤灰为硅质材料、石灰为钙质材料、加入硫酸盐激发剂和增强纤维，或使用高强碱性材料，采用抄取法或流浆法生产。具有质轻、高强、不燃、无污染、可任意加工，尤其是其干缩变形小，可解决长期困扰石膏板、GRC板等非金属板材施工后出现的翘曲和对接处存在板缝的问

10、题。广泛用于框架结构建筑的内墙体、吊顶、吸音、隔热、电绝缘设施及工业、民用和别墅式建筑屋顶及其它装饰方面。火力发电厂固体废物的处理方法与资源化（9）其它建材制品 生产辉石微晶玻璃：与普通矿渣微晶玻璃相比，具有很高的强度、硬度，其耐蚀和耐磨性也有数倍提高。作石膏制品填充剂：能取代部分石膏，又可作为促凝剂，提高石膏制品的防水性，一般掺用量最大可达30%。作沥青填充料生产防水油毡：外观质量和物理性能，与用滑石粉做填充料的防水油毡相同，可使成本大大降低。制备矿物棉、纤维化灰绒、陶砂滤料，提高玻璃纤维水泥制品的寿命。在砂浆中代替部分水泥、石灰或砂等。火力发电厂固体废物的处理方法与资源化2.粉煤灰在工程填

11、筑方面的应用（1）用作路基材料 将粉煤灰、石灰和碎石按一定比例混合搅拌，即可制作路基材料。粉煤灰的掺加量最高可达70。路面隔热性能好，防水性和板体性好，利于处理软弱地基。技术成熟、施工简单、维护容易，节约维护费用3080。上海的沪嘉、莘松高速公路及河北省石安高速公路等使用粉煤灰修筑路堤，还用于大桥、护坡、引道、飞机场跑道等工程，如三峡大坝、北京五环工程、厦门黄海大桥、黄浦江隧道等。火力发电厂固体废物的处理方法与资源化2.粉煤灰在工程填筑方面的应用（2）用于工程回填煤矿区因采煤后易塌陷，形成洼地，利用粉煤灰对矿区的煤坑、洼地等进行回填，既降低了塌陷程度，还能复垦造田，减少农户搬迁，改善矿区生态。

12、粘土砖瓦厂取土后的坑洼地、山谷等也可用粉煤灰来填充造田。 火力发电厂固体废物的处理方法与资源化3 粉煤灰在农业上的应用 两种途径：直接施用于农田，利用粉煤灰生产化肥。（1）粉煤灰直接施用于农田 作用：直接提供营养元素、增加土壤空隙度、改善土壤团 粒结构、提高保水性能和增加农作物产量等。 火力发电厂固体废物的处理方法与资源化（2）利用粉煤灰生产化肥 粉煤灰硅钙肥要求：可溶性硅含量达20%以上。烧高钙煤的固态排渣炉排渣：可溶性SiO2含量为10%左右；含SiO240%60%低钙粉煤灰：可溶性SiO2含量为1%2%。不能直接作为粉煤灰硅钙肥施用。利用粉煤灰生产粉煤灰硅钙肥的技术要求：A. 增钙；B.

13、 提高炉温、延长灰渣高温区的停留时间；C. 使高温状态下的粉煤灰骤冷。土壤施用粉煤灰硅钙肥的临界值为土壤有效硅低于95mg/kg，稻草茎叶干重SiO2低于10%。火力发电厂固体废物的处理方法与资源化 粉煤灰钙镁磷肥 粉煤灰含有一定的钙、镁，加适量的磷矿粉，利用白云石作助熔剂，调节整个体系的钙、镁含量，然后通过适当的生产工艺，便可获得符合质量要求的钙镁磷肥。 粉煤灰复混肥料 粉煤灰含有作物生长所必需的大部分营养元素，而氮、磷等少量元素在燃烧过程中因挥发而损失，向粉煤灰中补充部分氮、磷、钾便可制成一种营养全面、均衡的复合肥料。 利用粉煤灰配制复混肥料，须先破坏粉煤灰中的玻璃体结构（常用化学激发剂）

14、，使粉煤灰得到活化，然后将活化后的粉煤灰再与氮肥、磷肥、钾肥复合便可得到粉煤灰复混肥料。粉煤灰复混肥料生产工艺 火力发电厂固体废物的处理方法与资源化 粉煤灰磁化肥 通过磁化效应和微量元素作用增强粉煤灰的肥效，降低用灰量，达到增产的效果。 粉煤灰磁化肥对土壤的改良作用 A 物理效应：磁化粉煤灰施入土壤，磁性颗粒周围形成一个附加的局部磁场，使土壤颗粒发生“磁性活化”而逐步聚化，使土壤水稳定性团聚体数量增加，改善土壤通气透水性，有利于营养成分的输送及植物根系的吸收，提高土壤耕作质量。 B 化学效应：磁化粉煤灰中磁性矿物（Fe3O4和-Fe2O3）的转化加快土壤中其他成分的氧化还原过程，使土壤中的有效

15、氮和有效钾增加。磁化粉煤灰为碱性，可降低土壤的水解性酸度和提高pH值，促进磷和微量元素有效性的增加。 C 生物效应：磁场对植物、微生物和酶的生命活动产生促进或抑制作用，使土壤和蛋白质中顺磁性过度金属离（原）子活化度增加，加速土壤中有效养分的形成。 堆肥 可用于污泥的堆肥化。将粉煤灰与脱水污泥混合，不仅能够降低污泥的水分，而且便于污泥造粒成型，利于空气的流通。粉煤灰中含有的Al、Si、Fe、Ca、K、Mg、S、B、Zn等微量元素，可以改善堆肥的内在成分，增加肥效。 产品能直接当作肥料或土壤调剂使用，也可作为生产其他有机肥料的辅料。火力发电厂固体废物的处理方法与资源化4.粉煤灰在环境保护中的应用（

16、1）在废水处理工程中的应用 粉煤灰粒细质轻、疏松多孔、表面能高，具有一定的活性基团和较强的吸附能力，在环保领域中已广为应用，主要用于废水治理、废气脱硫及噪声防治等。 去除废水中有害物质的机理：吸附、中和、絮凝、过滤等协同作用。 利用粉煤灰处理废水通常先对其进行改性处理，提高其吸附性能，粉煤灰的改性主要有酸改性及碱改性两种方法。 影响粉煤灰处理废水效果的主要影响因素有以下几个方面： 粉煤灰的粒径和比表面积：粉煤灰粒径越细、比表面积越大，处理效果越好。 粉煤灰的化学组分：粉煤灰中SiO2及A12O3等活性物质含量高，有利于化学吸附。 粉煤灰中CaO含量较低时，应投加石灰对粉煤灰进行改性。高温脱出粉

17、煤灰中的结 合水，能使粉煤灰活化，提高处理效果。 溶液的pH值：pH值直接影响处理效果，pH值的影响结果与污染物的性质有关， pH值的改变，直接决定了吸附质的存在形态，亦即决定了其疏水性。如粉煤灰处理 含氟废水，酸性条件效果好，而处理含磷废水，则宜在中性条件下进行。 温度：温度越低，粉煤灰对废水中有害物质去除率越高。 污染物的性质：废水污染物质的溶解度、分子极性、分子量大小、浓度等对处理效 果有影响。分子量越大、溶解度越小，处理效果越好。 火力发电厂固体废物的处理方法与资源化粉煤灰处理废水的三种方式： 直接投入法； 滤柱法； 废水引入灰场法。 粉煤灰还可与其它水处理方法联合：粉煤灰活性污泥法、

18、粉煤灰铁屑法、粉煤灰Fenton试剂法、粉煤灰过氧化氢法、粉煤灰氯化亚铁、粉煤灰高铁酸钾法、粉煤灰铝盐法、粉煤灰锅炉烟气法等，各种作用互为补充，使去污效果大大提高。 粉煤灰的废水处理工程工艺简单、基建投资省，运行费用低。 马家沟河城市污水粉煤灰处理工艺方案 火力发电厂固体废物的处理方法与资源化 粉煤灰在废水处理工程的应用实践中，还急待解决的几个关键问题： 理论研究薄弱，特别是粉煤灰处理废水的过程机理及反应动力学研究。 灰水分离问题 目前除了过滤法易实现灰水分离外，其他一些方法灰水分离都有一定困难，阻碍了该项技术的推广应用。 吸附饱和灰的最终处置问题 吸附饱和灰不能任意弃置，吸附饱和灰的处置首先

19、要考虑资源再利用，如用作水泥生产的原料和混凝土的集料、用于制砖等。如果没有再利用的条件，应在储灰场最终处置，储灰场应建有防渗层以防止灰场水可能对地下水造成污染。 污水处理效果受粉煤灰吸附容量限制的问题 工程应用需要廉价高效的粉煤灰复合混凝剂。火力发电厂固体废物的处理方法与资源化（2）在燃煤烟气治理工程中的应用 粉煤灰含CaO、MgO、K2O、Na2O等碱性物质，本身的微孔结构有良好的吸附性，可用来中和、吸收酸性污染废气（SO2、NOx等）。 粉煤灰吸附除去酸性气体的能力，由粉煤灰的含碳量和比表面积决定。 粉煤灰在烟气脱硫工程中的应用 三种主要工艺：（1）喷雾干燥法 以粉煤灰石灰浆液作吸收剂。以

20、细雾滴喷入反应器，水分被热烟气蒸发，固体与SO2发生反应，生成亚硫酸钙和硫酸钙，最后用除尘器除去。（2）管道喷射烟气脱硫法 将石灰、粉煤灰、石膏制成干粉状吸收剂喷入烟道，使之均匀分布在热烟气中，吸收剂得到干燥，SO2被吸收，烟气得到冷却增湿。在除尘器中吸收剂仍可与SO2反应生成亚硫酸钙和硫酸钙。（3）固定床吸附再生法 用粉煤灰制备合成沸石，吸附SO2气体。火力发电厂固体废物的处理方法与资源化 粉煤灰在烟气脱硫脱氮工程中的应用 将熟石灰、粉煤灰或脱硫灰加水在一定条件下可制成高活性吸附剂，将其置于具有独特内、外循环结构的烟气循环流化床中进行脱硫脱氮，可获得90%左右的脱硫率和63%左右的脱氮率。

21、具有投资相对较低，运行可靠和操作维护方便等优点。 管道喷射脱硫脱氮技术：在混合箱内将飞灰、消石灰和石膏与5倍总固体重的水混合制得吸着剂，再将其喷入烟道中使吸着剂颗粒与烟气中SO2、NOx充分接触并发生反应。吸着剂不仅能脱硫而且能够脱氮，在Ca/S为时，脱硫率为80%，脱氮率为40%。 工艺系统简单，维修和运行费用低，占地面积小。火力发电厂固体废物的处理方法与资源化（3）在固体废物处理处置中的应用 下水道污泥的固化和稳定 与水泥混合，不会对环境造成二次污染。 处理含氟废渣 以粉煤灰为调节剂，以含氟废渣中硫酸盐等为激发剂，以水泥为固化剂。 调理自来水厂的污泥 使污泥比阻抗减小，易脱水干化，经压滤或

22、抽滤得泥饼，按比例掺入煤炭，做成低热值煤饼燃料，供应民用或动力锅炉使用，实现自来水厂污泥的最终焚烧处置，回收部分热值。 垃圾焚烧飞灰的固化处理 粉煤灰与20水泥熟料激发剂和少量Na3PO4稳定剂混合后得到胶结材。 降低固化体的重金属浸出浓度 A） Na3PO4与飞灰的反应产物对重金属的稳定作用：磷酸钠和焚烧飞灰发 生反应后，可产生Ca5(PO4)3(OH)、Ca10(PO4)6(OH)2、Ca2PO4C1、 Pb3(PO4)2、KPb4(PO4)3、KPb3PO4(SO4)2等物质。B） 粉煤灰胶结材水化后产物对重金属的固化作用：粉煤灰在水泥熟料的 激发下产生CSH凝胶和钙矾石等硅酸盐矿物，通

23、过CSH凝胶 以及其他硅酸盐矿物对重金属的物理包胶作用和吸附作用以及其产生碱 性环境下的重金属复分解沉淀反应 ，从而约束重金属，降低浸出浓度。火力发电厂固体废物的处理方法与资源化（4）在噪声防治工程中的应用 粉煤灰可分为粗、细灰。 细灰一般用作水泥或混凝土的掺和料。 粗灰可用于水泥刚体多孔吸音材料上，具有良好的声学性能。 粉煤灰泡沫玻璃 70粉煤灰、30硅质粘土材料以及发泡剂等混配后，经二次烧成工艺即制得。具有耐燃、防水、保温、隔热、吸音和隔音等优良性能，可广泛应用于建筑、石油、化工、造船、食品和国防等工业部门的隔热、保温、吸声和装饰等工程中。 新型保温吸音板等建材 70干灰和湿灰加粘结剂、石

24、灰、粘土制成直径80100 mm料球，高温炉内熔化成玻璃液态，经过离心喷吹制成粉煤灰纤维棉，再深加工。火力发电厂固体废物的处理方法与资源化 粉煤灰GRC圆孔隔墙板面 密度4055 kgm3，为同厚度粘土砖墙的1/6，具重量轻、强度高、防火与耐水性能好、生产成本低、运输安装方便等优点。 再采用边肋与面板一次复合成型结构，组成双层GRC隔墙板夹气层结构，隔声指数大于45 dB，接近24 cm厚实心砖墙的隔声效果，能满足工程上对隔声降噪性能的要求。 粉煤灰中的漂珠质轻多孔、导热系数小、稳定性好，经浮选回收 后，以其为基核，可制备性能优越的吸声材料。火力发电厂固体废物的处理方法与资源化5.从粉煤灰中回

25、收有用物质（1）分选玻璃微珠 五种形式 ： 薄壳微珠； 厚壳微珠； 实心微珠； 富铁微珠； 复合微珠。 薄壳微珠，又称“漂珠”， 漂珠在粉煤灰中一般仅占； 厚壳微珠、实心微珠、富铁微珠和复合微珠，又称“沉珠”，约为粉煤灰的3080。 富铁微珠，又叫“磁珠”。 微珠的产量和质量，与煤种、煤的细度、锅炉负荷、燃烧状况等因素有关。 发热量高含硫量低的烟煤，漂珠量多；无烟煤漂珠少，褐煤漂珠极少甚至无漂珠。 炉温过高和过低都会影响漂珠的形成。炉膛温度低于1400，很少形成漂珠；14001500，形成漂珠较多，1500以上，形成的漂珠会爆裂成碎片。火力发电厂固体废物的处理方法与资源化 微珠具有活性高、质轻

26、、绝热、电绝缘性好、耐高低温、耐腐蚀、防辐射、隔音、耐磨、抗压强度高、分散性好、流动性好、热稳定性好、罕见的电阻热效应、防水防火、无毒等优异功能，是新型复合材料工业的优质原料及填充剂。 从粉煤灰中分选玻璃微珠目前主要有二种工艺：利用空气为介质的干法分选工艺和利用水为介质的湿法分选工艺。 粉煤灰干法分选系统 火力发电厂固体废物的处理方法与资源化采用浓缩池方式湿选法从粉煤灰中提取漂珠的除灰供水系统 火力发电厂固体废物的处理方法与资源化玻璃微珠的主要应用A. 塑料工业的填充剂：入量大、成本低、强度高、耐热性好、导热性小等优点。B. 轻质耐火材料：强度高、寿命长、高温导热系数小等特点。C. 保温材料：

27、高效、价格低廉。D. 防水涂料：功能良好。E. 固井勘探技术中堵漏材料：效果较好。F. 冶金工业中作为浇铸和电焊车间隔板的填充料，用作砂芯的材料。G. 消声器材：乙烯类塑料中掺入适量微珠，可将噪声由95100dB降低到90dB以 下，也可用于消声涂料等。H. 空心微珠：汽车刹车片、军用磨擦片及石油钻机刹车片等制品，物理性能好， 使用寿命长，生产成本低的特点。I. 石油炼制过程中的裂化催化剂：提高汽油产量和质量。火力发电厂固体废物的处理方法与资源化J. 人造大理石的填充材料：生产各式各样彩色条纹大理石，美观、轻质新型装饰材料。K. 聚氯乙烯人造革的填充剂：新型人造革，耐磨性好、耐热性好、成本低。

28、L. 取代白炭黑作为橡胶填充剂：大大增强橡胶耐磨性。M. 空心微珠具有良好的吸附性和磁性，可用于治理江河、湖泊、海洋等水域环境的油污染 在磁场作用下空心微珠与油液形成空心微珠一油液混合体并浮于水面上，空心微珠吸附油污后，其磁性并无变化，只要经过适当处理，仍可再次使用。火力发电厂固体废物的处理方法与资源化N. 磁珠处理废水 磁珠在水中表面带正电荷，先向待处理的水中加入一定量的絮（混）凝剂和磁种（强磁性微粒），水中污染物与絮（混）凝剂和磁种一起生成带负电荷的磁性絮团，磁珠表面空隙度大、粒度细、比表面积大、表面能高，加入粉煤灰磁珠可吸附团絮并使其磁性增强，然后可用高梯度磁分离器通过高梯度磁选（HGM

29、S）将磁性絮团分离出来，从而达到处理废水的目的。火力发电厂固体废物的处理方法与资源化（2）提取碳 粉煤灰中的残余碳是燃烧锅炉中煤未完全燃烧所产生的固体物。残余碳的回收方法主要有电选法和浮选法。 电选法 利用粉煤灰中的碳粒和灰粒导电性能的差异。 浮选法 碳颗粒表面具有疏水性及亲油性，灰粒表面具有亲水性。在浮选药剂和捕收剂的作用下，借助于浮选机内所产生的气泡，使碳粒浮到灰水上，形成矿化泡沫层。然后用浮选机刮板刮出去，便得到精碳，灰分不与气泡沾附而留在灰浆中 。火力发电厂固体废物的处理方法与资源化（3）提取氧化铝 粉煤灰中含有l535的氧化铝，含氧化铝30以上的高铝粉煤灰约占粉煤灰排放总量的30左右

30、。 主要方法：酸溶法、碱石灰烧结法、石灰石烧结法等。 硫酸浸取法：以粉煤灰和硫酸为原料。经活化、磁选、硫酸浸出、硫酸铝溶出、结晶制备出Al2(SO4)318H2O。硫酸铝经煅烧、-Al2O3碱溶和晶种分解、氢氧化铝煅烧等过程可制备出冶金级氧化铝。氧化铝提取率。 内蒙古国内首条粉煤灰提取氧化铝生产线： 利用氧化铝含量大于40的粉煤灰经过配料煅烧、提纯、干燥、焙烧等工序，采用石灰石烧结法提取氧化铝每年消耗粉煤灰160万吨。 总投资18亿元，主要产品为40万吨氧化铝以及硅酸盐水泥熟料、多品种氧化铝和金属镓等，年产值亿元，利税亿元。（4）提取铁 前提：只要粉煤灰中含铁超过5。 磁选工艺：湿式和干式。目

31、前国内均采用湿式。 工艺简单、投资少，成本低等特点。火力发电厂固体废物的处理方法与资源化（5）提取镓 目前，世界上还未发现以镓为主要成分的矿藏，其基本制备方法： 从提取铝、锌后的废料提取； 从含镓的粉煤灰中提取。 镓在粉煤灰中的含量达12230gg，具有回收价值。英国某公司采用还原熔炼一萃取法及碱熔一碳酸化法成功地从粉煤灰中提取了镓。 用来制作光学玻璃、真空管、半导体的原料。装入石英温度计可测量高温。加入铝中可制得易热处理的合金。镓和金的合金应用在装饰和镶牙方面。也用来作有机合成的催化剂。可用于半导体工业，发光二极管和砷化镓激光二极管。 火力发电厂固体废物的处理方法与资源化（6）提取锗 目前，

32、国外锗的提取主要有沉淀法和萃取法。 沉淀法 在pH2的酸性溶液中，锗可以生成各种锗酸盐。 常用的沉淀剂有单宁及其衍生物，氧化镁和硫化物等。锗经沉淀后分别生成单宁锗、锗酸镁、硫化锗和硫化锗酸盐等。将该浓缩物溶解于HCl，随后分馏，得纯GeC14，通过水解转化为氧化物，最后通过氢还原得到金属锗。 方法可靠、选择性高、可达到富集的目的。 萃取法 利用二酰异羟肟酸萃取法从含锗 的粉煤灰中提取锗，最终锗回收率可达99，产品纯度在以上。 氧化还原法 先将粉煤灰进行分选，除去非锗的化合物。将预处理后的粉煤灰做成小球，然后加热氧化以除去易挥发的其它元素，锗以氧化物GeO2留在粉煤灰中。而后在还原性气体中如CO

33、或者CO2的混合气氛中加热将锗还原为低价氧化物。低价态的氧化物可以挥发出来，使锗得到富集，再经过一步处理，即可得到锗的化合物。 此外，国内外还开发了从粉煤灰中回收钼、钛、铀等稀有金属的新技术，其中有些技术已实现工业化提取。火力发电厂固体废物的处理方法与资源化高纯度的锗是半导体材料。掺有微量特定杂质的锗单晶，可用于制各种晶体管、整流器及其他器件。锗的化合物用于制造荧光板及各种高折光率的玻璃。有机锗陶瓷管火力发电厂固体废物的处理方法与资源化（1）复合混凝剂 粉煤灰的主要化学组成为SiO2、Al2O3、Fe2O3等，用硫酸、盐酸或其混合酸浸提，将滤出的粉煤灰烘干，即得粉煤灰混凝剂（Al、Fe、Si的

34、聚合物或混合物 ）。 粉煤灰混凝剂的处理效果要优于单一的硫酸铝混凝剂和氯化铁混凝剂。6.利用粉煤灰生产新型功能性材料火力发电厂固体废物的处理方法与资源化（2）白炭黑 白炭黑是白色粉末状X一射线无定形硅酸和硅酸盐产品的总称，主要是指沉淀二氧化硅、气相二氧化硅、超细二氧化硅凝胶和气凝胶，也包括粉末状合成硅酸铝和硅酸钙等。 白炭黑是多孔性物质，其组成可用SiO2nH2O表示，能溶于苛性碱和氢氟酸，不溶于水和其他酸，耐高温、不燃、无味、无嗅、具有很高的电绝缘性，很强的稳定性、补强性、增稠性和触变性，广泛应用于涂料、精密铸造、耐火材料、造纸、石油化工、电子等各个行业。 以粉煤灰为原料，经激活、酸浸等一系

35、列工艺，可制取纯度较高的白炭黑。 纳米白炭黑的制造，主要有气相法、沉淀法和溶胶凝胶法等。以粉煤灰与氟化钙等为原料，用气相法可直接制备纳米级SiO2nH2O，分别使用乙醇、乙二醇、丙三醇、十二烷基硫酸钠、柠檬酸作为水解添加剂和分散剂，对其进行粒径控制，可得到其不同粒径的纳米粉体。 火力发电厂固体废物的处理方法与资源化（3）沸石分子筛 粉煤灰合成沸石的方法主要有碱溶液水热法、碱熔融、盐热法、微波一碱溶水热法和法、混碱气相合成法、痕量水体系固相合成法以及水热合成与其他辅助方法结合等方法。 粉煤灰沸石的高铝硅比使许多沸石具有高的CEC（阳离子交换能力），离子交换能力和吸附能力是沸石应用的两个重要性能指

36、标。粉煤灰沸石分子筛的应用范围 交换废水中的Cu2、Cd2、Fe3、Pb2、Cs2、Co2等重金属离 子； 合成不同类型的沸石，选择性吸附NH3、NOx、SO2、Hg等以净化 气体和除臭； 土壤改良剂：脱除Cu、Ni、Zn、Cr等易滤性金属离子，防止地表 水和地下水污染。火力发电厂固体废物的处理方法与资源化什么是沸石分子筛？沸石分子筛具有晶体的结构和特征，表面为固体骨架，内部的孔穴可起到吸附分子的作用。孔穴之间有孔道相互连接，分子由孔道经过。由于孔穴的结晶性质，分子筛的孔径分布非常均一。分子筛依据其晶体内部孔穴的大小对分子进行选择性吸附，也就是吸附一定大小的分子而排斥较大物质的分子，因而被形象

37、地称为“分子筛”。粉煤灰的主要化学组成为SiO2和Al2O3，矿物组成以玻璃相为主，含少量结晶矿物及未燃炭。在晶体矿物中，主要是石英、莫来石等；由于粉煤灰的化学组成类似于亚高岭石，其中富含硅铝玻璃体，大多都适合合成沸石分子筛的要求。 火力发电厂固体废物的处理方法与资源化（4）莫来石 莫来石（3Al2O32SiO2）用作玻璃窑炉和熔炼铁、铜、铝等金属熔炉内衬、炉底、滑动水口及用作高铝砖的原料、不定型耐火材料的骨料和陶瓷制品用的匣钵、窑具等。 莫来石生产的高级陶瓷在航天领域及其它高技术领域具很大的发展潜力。 目前，世界上尚没有具经济价值的天然莫来石矿产，工业所用莫来石全是人工合成的。 利用粉煤灰与

38、A12O3烧结生产莫来石的工艺流程： 火力发电厂固体废物的处理方法与资源化（5）凝石 以经过高温过程的固体废物或火山灰类物质为主要原料，模仿火山灰大地成岩过程，经配方设计，配料计算制备而成的硅铝基水硬性胶材料。 凝石是一类可以在许多场合替代水泥，但又有着许多与传统水泥不同的优异特性的硅铝基胶凝材料体系。凝石与普通水泥相比，在强度、固土、固沙、防冻融、耐腐蚀性、生产成本和清洁生产等许多方面表现十分突出。 凝石产品在道路混凝土路面工程、建筑结构工程和混凝土预制件、充采矿工程、水利工程等方面得到规模化应用。火力发电厂固体废物的处理方法与资源化（6）催化剂 国外很早就采用粉煤灰、纯碱和氢氧化铝为原料制

39、备4A 分子筛，作为化学气体和液体的分离净化剂和催化剂载体。采用粉煤灰制备分子筛具有节约原料、工艺简单等特点，已大规模用于工业化生产中。 以粉煤灰为载体制备的复合硫酸亚铁固体酸催化剂，取代工业上酯化反应中传统质子酸催化剂硫酸，可大大降低催化剂的成本，使工业废料粉煤灰得到二次利用，同时可避免采用硫酸作催化剂时存在副反应、精制复杂、排放含酸废水、酸消耗大、产物难分离、设备易腐蚀等缺点。 粉煤灰具有较好的催化活性，还可以直接作为化学反应催化剂而加以利用。以粉煤灰作为非均相催化剂，可催化H2O2和NaClO氧化CN-，可用于焦化、制革、电镀行业中含CN-的工业废水的预处理。火力发电厂固体废物的处理方法

40、与资源化什么是4A分子筛？A型分子筛属于分子筛其中的一种，其结构与NaCl的很相似，属于立方晶系。由于4A分子筛的有效孔径为0.4nm,故称为4A分子筛 火力发电厂固体废物的处理方法与资源化（7）高分子填料 粉煤灰应用于高分子材料制品中，首先将高铁微珠及含铁矿物进行干法磁选，用磁选机分选出来，分离出大于325目的粉煤灰送到振动磨超细，超细后经表面改性后，可用于橡胶制品。 改性粉煤灰填加到橡胶制品中可以起到一定的补强和交联效果，可以使其力学性能指标基本上能与半补强碳黑相同，能部分或全部代替半补强碳黑。 火力发电厂固体废物的处理方法与资源化 分离后用于塑料制品中的粉煤灰，其硅铝玻璃微珠含量较多，一般含珠率能达90左右。经表面改性后，即可应用于用于较深或有颜色的塑料制品中（如汽车中的塑料部件）。 将分离后的粉煤灰微珠进行有针对性的表