煤渣的主要成份是什么?

粉煤灰是煤燃烧所产生的烟气中的细灰(一般是指燃煤电厂从烟道气体中收集的细灰)。粉煤灰大部分是球状，表面光滑的细小颗粒，比重1．8～2．4，容重：50880kg／m3，4900孔筛余量：30～50％，标稠水量：24～70％，比表面积为2000～4000cm2／kg。一般粉煤灰的化学成分为：SiO240％～60％、15％～40％、Fe2O34％～20％、CaO2％～10％、MgO0．5～4％、SO20．1～2％。粉煤灰中主要物料是玻璃体，占50～80％；所含晶体矿物主要有：莫来石、α—石英、方解石、钙长石、硅酸钙、赤铁矿和磁铁矿等。此外还有少量未燃炭。粉煤灰在我国每年排出量很大(一般燃用1吨煤约产生250～300公斤粉煤灰)如不处理，则会造成大气粉尘污染，排入河湖等水体也会造成水污染。

　　煤渣是从工业和民用锅炉及其他设备燃煤所排出的废渣(主要以燃煤火力发电厂、化肥厂造气炉及北方地区民用锅炉等)煤渣的化学成分为SiO240％～50％、Al2O330％～35％、Fe2O34％～20％、CaO1％～5％。其矿物组成主要有：钙长石、石英、莫来石、磁铁矿和黄铁矿、大量含硅玻璃体(Al2O3·2Si02)、和活性SiO2、活性Al2O3以及少量的未燃煤等。目前该类废渣在我国分布很广利用量远没有排出量大，弃置堆积时还可放出含硫气体污染大气及危害环境。

　　电石渣是由维尼伦厂和化工厂排出的废渣，其化学成分为氢氧化镁、碳酸钙、硫酸钡和泥沙。电石渣的物理性质：颗粒直径0．02～0．15mm，相对密度2．4～2．6，容重0．6～1．0。生产中排出量很大并且一般为湿排(水容后成泥浆状，排入沉淀池中)含水量为40％～80％左右。该类废渣较难储存、运输，对环境污染十分严重。

　　赤泥是从铝土矿中提炼氧化铝后排出的工业固体废物。赤泥的化学成分为：SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3、MgO、Na2O、K2O、Ti O 2赤泥的物理性质是：颗粒直径0．08～0．25mm，相对密度2．7～2．9，容重0．8～1．0，赤泥每年排出量很大(生产1吨氧化铝要排出0．6～2．0吨赤泥)，湿排时污染土地、水源、干燥后随风飘扬又污染大气。

　　3 高湿含量轻质废渣烘干处理的难点

　　此类物料如进行综合治理时多数需要进行烘干处理后，才能输送、储存及合理利用。但由于它们多采用湿排方式，一般排出时含量在30％～80％，这对干法利用时的烘干处理难度非常大，其主要难点如下：

　　3．1 输送及喂料困难

　　由于物料水分过大(物料基本呈“泥浆”或“牙膏”状态)不易送入烘干机内，输送过程中无法储存及计量喂料，而落人烘干机后极易出现堆料和粘堵现象，造成流动速度慢，产量无法提高。

　　3．2 蒸发速率低、热耗高

　　由于物料30～80％的所含水分需在烘干机内蒸发产生水蒸气，才能使物料在干燥过程中逐步蒸发水分达到3％～5％的要求。这样的干燥过程类似于湿法回转窑的生产工艺要求。物料烘干时需克服原有蒸发速率低、料温下降快及物料周围环境湿含量过大的缺点。因此需持续供给其高温干燥热烟气，用于保持物料具有较高的蒸发水分的“动力”，故热耗很高。如图1的曲线指出物料水分与热耗之间的比率关系。

我国是一个以煤为主要能源的国家，在一次能源探明总量中煤炭占90%。目前，我国煤炭资源75%左右用于火力发电，燃煤电厂发电会产生大量的粉煤灰，其中只有一小部分被利用，大部分都被堆存。

　　粉煤灰是燃煤电厂以及煤矸石、煤泥综合利用电厂排出的主要固体废物。近年来，研究者通过对位于我国中西部地区的部分电厂飞灰进行分析，发现飞灰中氧化铝含量高达50%以上，是一种新类型的粉煤灰——高铝粉煤灰。高铝粉煤灰比普通的粉煤灰中Al2O3含量近高一倍，接近于传统铝土矿(一般在55%～65%)的含量，是一种十分重要的非传统铝资源。

　　铝土矿又称铝矾土，是工业上能利用的以三水铝石、软水铝石或硬水铝石为主要矿物成分的矿石统称。世界铝土矿产量的92％用于生产冶金级氧化铝，其余8％用于其他行业，称为非冶金用氧化铝或多品种氧化铝。金属铝是仅次于钢铁的重要金属材料。每生产1t金属铝约需2t冶金级氧化铝原料。根据中国海关，2019年全年我国共进口铝土矿1006639万吨，而2018年我国共进口铝土矿825697万吨，同比增加2191%，年度进口量首度破亿吨水平。从国别角度看，几内亚、澳大利亚、印尼三国依旧维持三足鼎立局面，系我进口铝土矿最大来源国的前三位，占总进口量的94%以上。

　　针对中国铝土矿资源不足的状况，利用高铝粉煤灰生产氧化铝不仅有望缓解铝资源的不足，而且可减少粉煤灰对大气、水体的污染和大量土地资源的占用。目前，粉煤灰主要利用于建筑（生产水泥、砌砖、制作微晶玻璃）、农业（改良土壤、生产肥料）、环保（废水处理、烟气脱硫）等方面。除了以上这些粉煤灰利用的传统领域之外，我国自“十一五”期间，大力积极引导企业开展高铝粉煤灰的综合利用。科研工作者根据高铝粉煤灰的特点，提高对其资源化利用，开始着眼于粉煤灰内铝硅等主量元素和稼、锗、镍、钒等微量元素的提取，实现高铝粉煤灰的资源综合利用。

碳含量在3%-15%之间。碳含量越高，粉煤灰的品质越低。粉煤灰的化学成分主要是二氧化硅(SiO2)和三氧化二铝(A1203)以及少量的三氧化二铁(Fe203)，氧化钙(CaO)，氧化镁(Mg0)，气化钠(Na20)，氧化钾(K20)和氧化硫(S03)等。其中未燃烧的碳含量在3%-15%之间。

双灰粉的成分是原状粉煤灰和生石灰为主要原料制成的无熟料水泥（简称双灰粉）

粉煤灰的主要氧化物组成为：SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2等

生石灰主要成分为氧化钙，通常制法为将主要成分为碳酸钙的天然岩石，在高温下煅烧，即可分解生成二氧化碳以及氧化钙（化学式：CaO，即生石灰，又称云石）。

化学方程式如下：

CaCO3(高温锻烧)——>CaO+CO2↑

粉煤灰、沙子、水泥构成了生产彩瓦的主要成分

从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰称为粉煤灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。粉煤灰的燃烧过程：煤粉在炉膛中呈悬浮状态燃烧，燃煤中的绝大部分可燃物都能在炉内烧尽，而煤粉中的不燃物(主要为灰分)大量混杂在高温烟气中。随着烟气温度的降低

粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一，现阶段我国年排渣量已达3000万t。随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加。大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气；若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。因此，粉煤灰的处理和利用问题引起人们广泛的注意。粉煤灰使用的优点在混凝土中掺加粉煤灰节约了大量的水泥和细骨料；增加混凝土地修饰性。

11粉煤灰的化学成分

粉煤灰属于CaO、Al2O3-SiO2系统。由于煤粉高温燃烧，其中主要成分铝、硅形成了活性成分，同时由于粉煤灰的比表面积很大，具有很大的表面能，且粉煤灰的密度小，这就是我们将其在公路中利用的基础。为了较全面地掌握粉煤灰的化学性质，我们将近几年利用粉煤灰的调查情况作如下统计： 由1可见，以上粉煤灰的化学成分的变化范围基本上与我国发电厂的粉煤灰化学成分一般变化范围一致。其化学成分以Al2O3和SiO2为主，次要成分为CaO和Fe2O3以及少量的MgO和SO3等。

12粉煤灰的物理性质

粉煤灰其比重在195~236之间，松干密度在450~700kg/m3范围内，比表面积在220~588m2/kg之间。由于粉煤灰的多孔结构、球形粒径的特性，在松散状态下具有良好的渗透性，其渗透系数比粘性土的渗透系数大数百倍。粉煤灰在外荷载作用下具有一定的压缩性，同比粘性土其压缩变形要小的多，例如某组试件，相同密实度（重型K=100%）的土与粉煤灰，土的压缩系数α10N~20N=024Mpa-1,而粉煤灰的压缩系数α10N~20N=015Mpa-1,土的压缩系数比粉煤灰的压缩系数大40%~50%。粉煤灰的毛细现象十分强烈，其毛细水的上升高度与压实度有着密切关系。表2为粉煤灰的渗透系数、压缩系数、毛细水上升高度参考值。

各组分含量如下：O 4783%，Si 1148%～3114%，Al 640%～2291%，Fe 190%～1851%， Ca 030%～2510%，K 022%～310%，Mg 005%～192%，Ti 040%～180%，S 003%～475%，Na 005%～140%，P 000%～090%，Cl 000%～012%，其他050%～2912%。