2022-04-12 18:42:18

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煤渣是工业固体废物的一种,火力发电厂、工业和民用锅炉及其他设备燃煤排出的废渣,又称炉渣,18世纪就开始利用煤渣制造三合土,作为建筑材料。20世纪以来,世界各国都在进行煤渣的综合利用,日本、丹麦等国煤渣已全部得到利用。

基本信息

  • 中文名

    煤渣

  • 外文名

    Coal cinder

  • 主要成分

    SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等

折叠 编辑本段 基本简介

煤渣,工业固体废物的一种,火力发电厂、工业和民用锅炉及其他设备燃煤排出的废渣,又称炉渣。主要成分是二氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化钙、氧化镁等。根据成分的不同,可用于制造水泥、砖和耐火材料等。有些可用于制取氧化铝或提炼镓、锗等稀有金属。

折叠 编辑本段 化学成分

煤渣(图2)煤渣(图2)煤渣的化学成分为SiO2 40-50%、Al2O3 30-35%、Fe2O3 4-20%、CaO 1-5%及少量镁、硫、碳等。其矿物组成主要有:钙长石、石英、莫来石、磁铁矿和黄铁矿、大量的含硅玻璃体(Al2O3·2SiO2)和活性SiO2、活性Al2O3以及少量的未燃煤等。煤渣弃置堆积,不仅占用土地,放出含硫气体污染大气,危害环境,甚至会自燃起火。[1]

折叠 编辑本段 主要用途

18世纪就开始利用煤渣制造三合土,作为建筑材料。20世纪以来,世界各国都在进行煤渣的综合利用,日本、丹麦等国煤渣已全部得到利用。煤渣的主要用途是制作建筑材料,如:

1. 制造砌筑砂浆和墙体材料:以煤渣细粒为主(约占2/3),掺入适量粉煤灰(1/3左右),另外再加10%左右石灰,3%左右石膏,或加5-10%水泥,拌合后制成砌筑砂浆。也可用轮碾机湿碾成砂浆,再利用成型机制成标准砖、空心砖和小型砌块。还可震捣成型,制成大、中型实心或空心的砌块,大型墙板等。这些成型后的制品,在蒸汽养护室内经过升温2-3小时,达到100℃,在蒸汽养护中保持恒温8小时左右,再用2-3小时徐徐降至常温,可制成各种墙体材料。其抗压、抗折、抗冻等各项物理-力学性能均能符合工业和民用墙体结构要求。

2. 作水泥混合材料:煤渣为烧结火山灰质材料,磨细后仍具有水硬胶凝性能,可同水泥熟料、水泥或同石灰和石膏等配制加工成少熟料或无熟料的水泥,其强度可达225~325号。煤渣作为水泥混合材料,一般掺量控制在30%左右。

3. 作轻混凝土骨料:一般锅炉煤渣或火力发电厂水淬液态渣经破碎、调整级配后,可作轻混凝土骨料,配制容重低于1800公斤/米的轻混凝土。还可作沥青混凝土骨料。

4. 将煤渣和石灰按3:1的比例混合,可作为屋面保温或室内地基材料。煤渣还可作筑路材料、喷砂用砂等。

5. 从煤渣中可回收能源。煤渣含碳,这种利用手段通过煤渣破碎机完全可以实现。煤渣经过该设备后可以破碎成粒度为3毫米以下的颗粒,用来烧制粘土砖,可节省燃料。含碳量高的,也可掺入煤炭中使用。

折叠 编辑本段 发展现状

煤渣(图4)煤渣(图4)中国在利用火力发电厂的液态渣方面取得成就。采用增钙技术,使液态渣中的氧化钙含量增加到30%左右,从而大大提高煤渣的水硬胶凝活性,其成分和性质接近酸性高炉水渣,成为水泥和墙体材料的优质原料。增钙工艺有两种:一种是将石灰石掺入煤中,磨成粉,一起燃烧;另一种是将石灰石破碎成粒度为3-8毫米的碎屑,随锅炉二次风,喷入液态渣中,利用渣温熔入,不参加燃烧过程。钙增加后可吸收煤中的硫,生成硫化钙,成为渣中的活性组分,并且可以减少排入大气的二氧化硫。液态渣可采用水淬工艺,由原来排放85%粉煤灰和15%液态渣,改为排放85%液态渣和15%粉煤灰,因而减轻了除尘负荷,也减轻了粉煤灰堆存的困难,而且淬后水可循环利用,节约水资源和费用。增钙液态渣工艺与煤粉炉排灰工艺相比,渣的利用价值高,节约用水,减少二氧化硫排放量,有利于环境保护,很有发展前途。但这种工艺需改用立式旋风炉,并要求使用优质煤。

参考资料

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