粉煤灰和灰渣的处理与利用

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1．除灰

(1)选择除灰系统的一般原则如表14—2-101所示。

表14-2-101

2．灰渣的综合利用

灰渣是“三废”之一，且每年排出量很大，修建贮灰场堆灰，要侵占大量耕地，排入江、河、湖、海，则污染、淤塞河流、海域、影响鱼业生产和航运。随著造纸工业的迅速发展，灰渣的处理就日益成为迫切需要解决的问题。目前，其他工业系统已有不少厂矿企业，与当地建材部门合作，大搞灰渣的综合利用，制造成煤灰(渣)砖、水泥、耐火保温材料，有的地方还直接从灰渣中提取稀有金属锗、钒、铀、钼等；更有将粉煤灰(渣)直接投入到农业生产方面，用以改良土壤，如加到盐碱地、粘土地、生荒地、山地等处，促使农作物及蔬菜的生长及增产。

(1)制砖：

❶ 蒸养煤渣砖：据上海市房地产局统计、在平原地区每生产一亿块粘土砖，就要挖土毁田100亩左右，如果以煤渣代替粘土，则可不毁农田；如每吨废渣处理运费以2元计算，则年处理25万吨废渣即可节约资金50万元。

蒸养煤渣砖的性能如表14—2-105所示。

表14-2-105

❷ 蒸养粉煤灰砖：据武汉市第五砖瓦厂统计，建设一个年产54万块粉煤灰砖厂，每年可节约农田54亩，增产粮食约2万公斤。

蒸养粉煤灰砖性能表如表14—2—106所示。

表14—2—106

蒸养粉煤灰砖的制造工艺流程：

❸ 粉煤灰保温砖：唐山市某保温材料厂用粉煤灰、柴木节(煤层板岩)、高岭土、锯沫混合烧制出轻质耐火保温砖，其工艺流程如下：

原料配合比为：粉煤灰60%，柴木节24%

高岭土11%，每吨加1．2m³锯沫

产品的物理化学性能如表14-2-107所示。

表14-2—107

❹ 粉煤灰硅酸盐砌块：据上海建筑材料科研所和硅酸盐制品厂应用粉煤灰加入石灰，石膏作胶凝剂，以煤渣作骨料，按一定比例制成了砌块，广泛应用到各种房屋建筑上。其工艺流程如下：

砌块的性能：

a．容重：自然容重为1500～1750kg／m³，

干容重为1300～1560kg／m³。

b．几个砌块厂生产的砌块的抗压强度情况见表14—2-108。

表14—2—108

粉煤灰砌块力学性能见表14—2-109。

表14-2—109

c．吸水性：湿排粉煤灰制作的24～28%

干排粉煤灰制作的16～22%

d．导热性能：1．67～2．09kJ／(m·h·℃)

〔0．4～0．5kcal／m·h·℃)〕比粘土砖小。

c．收缩率：一般为0．7mm／m

f．其他耐火性、耐水性、抗冻性、碳化稳定性等均符合要求。

(2)制水泥：以硅酸盐水泥熟料为主，掺一定比例的粉煤灰和石膏、混合磨细或分别磨细后再混合均匀的水硬性胶凝材料，称为粉煤灰水泥。

上海水泥厂与永登水泥厂根据煤灰水泥生产的实践经验，曾分别提出粉煤灰的一些质量要求，以确保煤灰水泥质量，如表14—2一110所示。

表14-2-110

粉煤灰水泥生产流程简示如下：

(3)生产粉煤灰陶粒：生产粉煤灰陶粒是粒煤灰综合利用的有效途径。据天津硅酸盐制品厂和辽宁工业建筑设计院估计，每生产1t粉煤灰陶粒需用于粉煤灰800～850kg(湿粉煤灰1100～1200kg)。一个年产10万m³的粉煤灰陶粒厂，每年可处理干粉煤灰6万t右右(湿粉煤灰10万t左右)，在地处缺山少石的地方，是一种好的建筑材料。还可以节约存灰用地及废渣处理费用。

天津硅酸盐制品厂烧结粉煤灰陶粒的技术条件如下：

❶ 干燥状态下松散容重：650～700kg／m³；

❷ 容积强度：

压入4cm＞6860kPa(70kgf／cm²)

压入4．5cm＞7840kPa(80kgf／cm²)

压入5cm＞11760kPa(120kgf／cm²)

❸ 陶粒粒径规格是Φ5～15mm的混合级配其中：

❹ 干燥状态下吸水率：

❺ 抗冻性：陶粒径25次冻融循环后，抗压强度损失≤25%，重量损失≤5%。

粉煤灰陶粒的生产工艺流程如下：

(4)制矿渣棉：锅炉熔渣是由SiO₂、AI₂O₃、Fe₂O₃，及CaO等氧化物组成，其粘度随化学成分和温度的不同而改变。当熔渣的粘度适宜时，由炉底排渣口流出的熔渣，被高速气流击碎，在形成室中形成纤维，纤维进入沉降室中被冷凝然后成为矿渣棉。经过压棉机后压成板状成品。这种制品在利用液态排渣炉来制造时，可以免装熔炉，其他改装工作量也不大，可节约设备投资。矿渣棉是一种优良的保温和隔音材料、经化学处理后的制品还可作为射线及中子的护板；采用蒸汽吹制矿渣棉，还可节约除灰系统用电和建设投资。

(5)粉煤灰直接施在农田上：经试验煤灰直接施在农田上有一定增产效果。