粉煤灰是煤粉經(jīng)高溫燃燒后形成的一種似火山灰質(zhì)混合材料。它是燃燒煤的發(fā)電廠將煤磨成100微米以下的煤粉,用預(yù)熱空氣噴入爐膛成懸浮狀態(tài)燃燒,產(chǎn)生混雜有大量不燃物的高溫?zé)煔?,?jīng)集塵裝置捕集就得到了粉煤灰。粉煤灰的化學(xué)組成與粘土質(zhì)相似,主要成分為二氧化硅、三氧化二鋁、三氧化二鐵、氧化鈣和未燃盡碳。
粉煤灰主要用來生產(chǎn)粉煤灰水泥、粉煤灰磚、粉煤灰硅酸鹽砌塊、粉煤灰加氣混凝土及其他建筑材料,還可用作農(nóng)業(yè)肥料和土壤改良劑,回收工業(yè)原料和作環(huán)境材料。(1)粉煤灰在水泥工業(yè)和混凝土工程中的應(yīng)用:粉煤灰代替粘土原料生產(chǎn)水泥,由硅酸鹽水泥熟料和粉煤灰加入適量石膏磨細(xì)制成的水硬膠凝材料,水泥工業(yè)采用粉煤灰配料可利用其中的未燃盡炭;粉煤灰作水泥混合材;粉煤灰生產(chǎn)低溫合成水泥,生產(chǎn)原理是將配合料先蒸汽養(yǎng)護(hù)生成水化物,然后經(jīng)脫水和低溫固相反應(yīng)形成水泥礦物;粉煤灰制作無熟料水泥,包括石灰粉煤灰水泥和純粉煤灰水泥,石灰粉煤灰水泥是將干燥的粉煤灰摻入10%—30%的生石灰或消石灰和少量石膏混合粉磨,或分別磨細(xì)后再混合均勻制成的水硬性膠凝材料;粉煤灰作砂漿或混凝土的摻和料,在混凝土中摻加粉煤灰代替部分水泥或細(xì)骨料,不僅能降低成本,而且能提高混凝土的和易性、提高不透水、氣性、抗硫酸鹽性能和耐化學(xué)侵蝕性能、降低水化熱、改善混凝土的耐高溫性能、減輕顆粒分離和析水現(xiàn)象、減少混凝土的收縮和開裂以及抑制雜散電流對(duì)混凝土中鋼筋的腐蝕。(2)粉煤灰在建筑制品中的應(yīng)用:蒸制粉煤灰磚,以電廠粉煤灰和生石灰或其他堿性激發(fā)劑為主要原料,也可摻入適量的石膏,并加入一定量的煤渣或水淬礦渣等骨料,經(jīng)過加工、攪拌、消化、輪碾、壓制成型、常壓或高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)后而形成的一種墻體材料;燒結(jié)粉煤灰磚,以粉煤灰、粘土及其他工業(yè)廢料為原料,經(jīng)原料加工、攪拌、成型、干燥、培燒制成磚;蒸壓生產(chǎn)泡沫粉煤灰保溫磚,以粉煤灰為主要原料,加入一定量的石灰和泡沫劑,經(jīng)過配料、攪拌、燒注成型和蒸壓而成的一種新型保溫磚;粉煤灰硅酸鹽砌塊,以粉煤灰、石灰、石膏為膠凝材料,煤渣、高爐礦渣等為骨料,加水?dāng)嚢?、振?dòng)成型、蒸汽養(yǎng)護(hù)而成的墻體材料;粉煤灰加氣混凝土,以粉煤灰為原料,適量加入生石灰、水泥、石膏及鋁粉,加水?dāng)嚢璩蕽{,注入模具蒸養(yǎng)而成的一種多孔輕質(zhì)建筑材料;粉煤灰陶粒,以粉煤灰為主要原料,摻入少量粘結(jié)劑和固體燃料,經(jīng)混合、成球、高溫培燒而制的一種人造輕質(zhì)骨料;粉煤灰輕質(zhì)耐熱保溫磚,是用粉煤灰、燒石、軟質(zhì)土及木屑進(jìn)行配料而成,具有保溫效率高,耐火度搞,熱導(dǎo)率小,能減輕爐墻厚度、縮短燒成時(shí)間、降低燃料消耗、提高熱效率、降低成本。(3)粉煤灰作農(nóng)業(yè)肥料和土壤改良劑:粉煤灰具有良好的物理化學(xué)性質(zhì),能廣泛應(yīng)用于改造重粘土、生土、酸性土和鹽堿土,彌補(bǔ)其酸瘦板粘的缺陷,粉煤灰中含有大量枸溶性硅鈣鎂磷等農(nóng)作物所必需的營(yíng)養(yǎng)元素,故可作農(nóng)業(yè)肥料用。(4)回收工業(yè)原料:回收煤炭資源,利用浮選法在含煤炭粉煤灰的灰漿水中加入浮選藥劑,然后采用氣浮技術(shù),使煤粒粘附于氣泡上浮與灰渣分離;回收金屬物質(zhì)粉煤灰中含有Fe2O3、Al2O3、和大量稀有金屬;分選空心微珠,空心微珠具有質(zhì)量小、高強(qiáng)度、耐高溫和絕緣性好,可以用于塑料的理想填料,用于輕質(zhì)耐火材料和高效保溫材料,用于石油化學(xué)工業(yè),用于軍工領(lǐng)域,坦克剎車。(5)作環(huán)保材料:利用粉煤灰可制造分子篩、絮凝劑和吸附材料等環(huán)保材料;粉煤灰還可用于處理含氟廢水、電鍍廢水與含重金屬例子廢水和含油廢水,粉煤灰中含有的Al2O3、CaO等活性組分,能與氟生產(chǎn)配合物或生產(chǎn)對(duì)氟有絮凝作用的膠體離子,還含有沸石、莫來石、炭粒和硅膠等,具有無機(jī)離子交換特性和吸附脫色作用。