粉煤灰在环境材料中利用的研究进展_陈彦广
粉煤灰在环境中的应用
粉煤灰在环境保护中的应用摘要粉煤灰是来自火力发电厂的大宗工业固体废物, 具有粒细质轻、多孔松散、比表面大、活性基团较多和吸附能力较强等特性, 在环境保护领域广为应用。
介绍了粉煤灰在废水处理、烟气脱硫和吸声材料制备等方面的应用, 针对当前存在的问题, 展望了粉煤灰未来环保功能的开发方向。
关键词: 粉煤灰;环境保护;吸附AbstractFly ash is one of the largest industrial solid waste comes from coal-fired power plant, with thecharacteristics of porous, loose, fine particle, light mass, large specific surface, many active groups and strongadsorptive capacity etc., therefore, it can be widely applied in the field of environmental protection.In thearticle, the applications of fly ash in wastewater treatment, flue gas desulfurization, and sound absorbingmaterial preparation are introduced, then future development trends of the fly ash's environmental protectionfunction are predicted based on the present problems.Keywords: fly ash; environmental protection; adsorption目录0前言 (1)1我国粉煤灰的现状和危害 (1)1.1我国粉煤灰的现状 (1)1.2 粉煤灰的危害 (1)1.2.1 污染水源 (1)1.2.2 污染大气 (2)1.2.3 占用土地、污染土壤 (2)2 粉煤灰的结构及性质 (2)2.1 粉煤灰的结构 (2)2.2 粉煤灰的物理性质 (2)2.3 粉煤灰的化学性质 (3)3粉煤灰在环境保护中的应用 (3)3.1在废水处理工程应用 (3)3.2在废气处理方面的应用 (4)3.3粉煤灰制备吸声材料 (4)3.4在噪声防治中的应用 (4)4其他环保中的应用 (5)5 结语 (5)参考资料 (6)专题演讲0前言粉煤灰的化学成分主要是SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO和未燃的炭,此外还有少量的MgO、Na2O、K2O、SO3以及砷、铜、锌等微量元素。
碳酸钠熔融法提取粉煤灰中铝和铁的研究
碳酸钠熔融法提取粉煤灰中铝和铁的研究*陈彦广，陆 佳，徐婷婷，韩洪晶，解骢浩，于丰铭，张 雷( 东北石油大学化学化工学院，黑龙江省石油与天然气化工重点实验室，黑龙江大庆 163318) 摘要: 研究了粉煤灰的前期预处理以及酸浸活化后的粉煤灰中铁离子与铝离子浸出的影响因素。
试验表明: 煅烧能将粉煤灰中的有机质 除 去，并不能起到活化作用。
粉煤灰中未燃烧碳在 800 ℃ 焙 烧 2. 5 h 可完全去除，用 3 m o l / L 的 HCl ，固液比为 1 g 固体、10 mL 液体，常温下，600 r / m i n 反应 2 h 后 F e 、 Al 的浸出率最大。
关键词: 提取铝 粉煤灰 碳酸钠熔融法 除铁 中图分类号: X 756文献标识码: A文章编号: 1006 － 7906( 2014) 05 － 0051 － 04Study on e x t r ac t i o n of ir o n and aluminum i nfly ash by s o d i um ca r b o n a t e f u s i o nCHEN Yanguang ，LU J i a ，XU T i ng t i ng ，H AN Hong j i ng ，X I E C onghao ，YU F e ngm i ng ，Z H ANG L e i ( C o ll e g e o f Ch e m i s t ry and Ch e m i c a l E n g i n e e r i n g ，N o r t h e a s t P et r o l e u m U n i v e rs i t y ，Pr o v i nc i a l Key L a b o r a to ry of Oil ＆ Ga s Ch e m i c a l T e chn o l og y ，D a q i n g 163318，C h i n a )Ab s tr ac t : The pretreatment of f l y ash and the i nf l u e nc e factors of l ea c h i n g e ff i c i e ncy of i r o n i o n and a l u m i nu m i o n in a c i d l e a ch i n g a c t i v ate d f l y a sh a re s t ud i e d ． The o r g a n i cs in f l y ash can be removed by c a l c i n a t i o n ，bu t f l y ash can not be a c t i v ate d ． The unburn e d carbon in f l y ash s i n te r e d at 800℃ in 2. 5 h is a l m o s t re m o ve d c o m p l ete l y ． The o p t i m u m l ea ch i n g c o nd i t i o n is o b ta i n e d a s f o ll o w s : hy - dr o ch l o r i c a c i d c o nc e n t r at i o n is 3 mo l / L ，s o li d to liquid r a t i o is 1 g s o li d and 10 mL li g u i d ，t h e r o tat i o n rate is 600 r / m i n ，r e a c t i o n t i m e is 2 h in n o r m a l te m p e r a t ur e.K e y w o r d s : e x t r a c t i o n o f a l u m i nu m ; f l y ash ; s o d i u m carbonate fus i o n ; i r o n r e m o v e d我国煤炭资源丰富，在一次性能源消费中占很大 比重［1］，其中用于直接燃烧与转化的占 70% 以上，燃 烧后粉煤灰排放高达 4. 8 亿 t / a ，严重影响了环境质量并危害人体健康［2 － 5］。
粉煤灰活化提取铝铁的研究
- 092 - No．1 Jan. 2012，Total No．216
2.3 助剂对粉煤灰中铝铁溶出率的影响 加助剂活化的实验中主要考察不同的化学助剂
在不同的温度下对粉煤灰中氧化铝的影响。本研究 主要对加入 Na2CO3 和 NaOH 两种助剂在不同温度下 对粉煤灰的活化性能进行研究。实验结果见第 93 页图 3。从第 93 页图 3-a 可以看出，粉煤灰中加碳
经过酸浸的铝、铁溶出率的值。粉煤灰未经煅烧 于 700 ℃时，铝的溶出率随煅烧温度的增加而增加，
铝、铁的溶出率都很低，用盐酸进行酸浸，即使将 高于 700 ℃后，又呈下降的趋势；铁的溶出规律与
酸的浓度提高至 37%，铝的溶出都很难进行，溶 铝有一定程度的相似性，只是在 700~800 ℃时其规
出率近似为 0，铁的溶出率不足 10％。说明不经活 律有所差异。
从图 4 中可以看出，粉煤灰中氧化铝和氧化铁 的溶出率增加趋势一致，当煅烧温度从 400 ℃提高 至 700 ℃时，氧化铝和氧化铁的溶出率急剧增加， 从 400 ℃的 50%增加到 700 ℃的 95%，继续提高 煅烧温度，氧化铝和氧化铁的溶出率仍然维持
在 95%。 2.4 讨论
由于粉煤灰中玻璃体的聚合度较高，而低聚物 的质量分数只有百分之几，因此，常温下很难参与 反应。对粉煤灰原灰进行煅烧活化后，其中的玻璃 体等聚合物依然难以打开，使氧化铝和氧化铁的溶 出率很低。加入 NaOH 助剂后，粉煤灰中氧化铝和 氧化铁的溶出率有所提高。可见随着煅烧温度的升 高，粉煤灰中的活性组分被激发，显著地提高粉煤 灰的活性。文献表明［８］，在 NaOH 的作用下，粉煤 灰表面的低聚物会与碱发生反应，含 Al-O，Si-O 键网络的部分聚合度较高的硅铝质玻璃体被打 破，使聚合度降低成为活性状态。由于 NaOH 的熔 点很低 （318.4 ℃），在 400 ℃以下与粉煤灰发生了 反应，因此，以 NaOH 为助剂活化粉煤灰，在低温 （≤400 ℃） 下，就能取得较好的效果。加入 Na2CO3 助剂后，粉煤灰中氧化铝和氧化铁的溶出率均能增 加到 90%以上。粉煤灰原灰的主要矿物组成是铝硅 酸盐玻璃微珠，其中的铝、硅大部分含在莫来石 （3Al2O3·2SiO2） 中，不经活化很难被酸浸出。文献 表明，Na2CO3 与莫来石反应生成 Na2O·Al2O3·2SiO2 或 Na2O·Al2O3·2SiO2 相 态 ， 而 该 相 态 很 容 易 被 酸 解［９］。因而，当加入 Na2CO3 后，莫来石中的 Al-Si 键被打开，使其中的铝、铁浸出。其主要反应为［１０］
粉煤灰建材资源化的研究进展
粉煤灰建材资源化的研究进展粉煤灰是火力发电厂燃煤后产生的废弃物，含有大量的硅、铝、铁等元素，具有潜在的建材资源价值。
近年来，随着可持续发展和绿色建筑理念的深入人心，粉煤灰建材资源化已成为研究热点。
本文将综述国内外粉煤灰建材资源化的研究现状、方法、成果及应用前景，以期为未来粉煤灰建材资源化研究提供参考。
国内外研究者针对粉煤灰建材资源化开展了大量研究工作，主要集中在以下几个方面：粉煤灰基本性质研究：包括化学成分、物理性质、结构特征等方面的研究。
粉煤灰制备建筑材料研究：主要涉及制备烧结砖、蒸压砖、加气混凝土等建筑材料的研究。
粉煤灰复合材料研究：将粉煤灰与其他材料复合，制备高性能的复合材料。
粉煤灰环境影响研究：主要探讨粉煤灰建材资源化过程中产生的环境影响，包括粉尘污染、废水排放等方面的研究。
尽管已取得一定的研究成果，但仍存在以下不足之处：研究成果实际应用不足：目前大多数研究成果停留在实验室阶段，尚未大规模应用于实际生产。
环境影响控制不够完善：在粉煤灰建材资源化过程中，仍存在一定的环境污染问题，需要进一步加以控制和解决。
粉煤灰建材资源化的研究方法主要包括实验设计和数据分析。
实验设计包括原料选取、粉煤灰处理、配料比例、制备工艺等方面的研究。
数据分析涉及性能测试、化学分析、结构表征等方面的内容。
粉煤灰烧结砖的制备：研究者通过优化配料比例、烧结温度和时间等因素，成功制备出性能良好的粉煤灰烧结砖。
这些烧结砖具有高强度、耐久性和低成本等优点，可作为新型建筑材料推广应用。
粉煤灰加气混凝土的研发：通过引入适量的外加剂和激发剂，改善粉煤灰的活性，成功制备出粉煤灰加气混凝土。
这种混凝土具有轻质、高强、保温隔热等优点，在建筑领域具有广泛的应用前景。
粉煤灰复合材料的研究：将粉煤灰与废旧塑料、废玻璃等废弃物复合，制备出性能优于纯原料的复合材料。
这些材料可用于制造家具、电子产品等产品，实现废弃物的资源化利用。
粉煤灰环境影响的研究：针对粉煤灰建材资源化过程中可能产生的环境影响，研究者通过优化工艺参数、采用环保设备等方法，最大限度降低环境污染。
在环境工程中粉煤灰的应用探究
中图分类号 ： Ｔ Ｕ５ ２ ２ ． ３ ＋ ５
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ： １ ６ ７ １ ． ５ ５ ８ ６（ ２ ０ １ ５ ）２ １ ． ０ ２ ３ ４ ． ０ １
现阶段 ，在科技不断发展背景之下 ，粉煤灰 已经被充分的 利用起来 。在过去 的一段 时间里 ，粉煤灰被认为是一种极具污 染性 的废物 ，为此 ，在这段时 间里 ，粉煤灰并没有得到人们的 重视 。但是 ，随着时 间的不断推移 ，作为工业 固体废物的重要 部分 ，粉煤灰 已经不再是废物 ，反而成为一种较为宝贵 的、具 有 高经济价值 的资源 。实践表 明，由于 一直 以来粉煤灰都没有 被 充分的利用 ，导致出现 了严 重的浪 费与污染 的现 象，为此， 在环境工程 当中，充分 的利用粉煤灰 已经成为社会发展单位必将赢得较大 的经济效益 。 在对除尘器所捕获的飞灰排灰方式而言，主要应用湿 排的 ２ ． ３在环保和化工方面应用粉煤灰 方式 。这种方式在实施的过程中，会使得飞灰进入到冲灰 的水 当前 ，粉煤灰 也被应用在环保和化工方面 。站在治理环境 当中，这种现象的 出现 ，将会导致地表水 以及地下水受到～定 的角度看 ，“以废治废”是环境治理中开辟 出的一条新 的道路 。 程度的污染 。并且，在那些堆置和使用填埋的粉 煤灰当中，有 作为 电厂 的废物 ，粉煤灰在处理工业废弃污染物 以及有毒物质 害物质很容 易与整体脱离 ，并浸 出，从而给土壤 以及地下水带 方面有着极大 的积极影 响。在很 多工厂 当中，每天都会排放 出 来一定程度上的污染 ，久而久之，水质硬度逐渐增加，土壤遭 大量 的废水 、废渣等 ，这些废水废渣 当中都含有一定的有毒物 到一定 的破坏 ，更加的破坏 了生态 的平衡系统，不仅威胁的人 质，如果不实施有效的处理，很有可能出现污染的现象。而粉 类 的身体健康 ，还会导致 出现大量水资源被浪费的现象出现。 煤灰可 以将一些湖泊 当中水含有 的磷酸酶去除 ，它能够起到一 １ ． ３给大气带来污染 定的净化作用 ，如造纸业 以及 印染行业 中，都可 以应用粉煤灰 众所周知 ，粉煤灰一般的水含量都 比较低，其颗粒也 比较 进 行 生产 。 细 ，如果在有风的天气里 ，粉煤灰很容易被吹起来，形成扬尘 ３ 总 结 的现象 】 。我国由于粉煤 灰的存在 给空气带来污染的城市 比比 本文 主要针对粉煤灰给环境带来 的危害 以及在环境工程 中 皆是 ，城市长期 的受到污染 ，使得人们的身体健康受到 了严重 粉煤灰 的应用进行 了相应 的分析 。如果粉煤灰没有得到有效的 的威 胁 。 处理，不仅会给生态环境带来极大程度 的破坏 ，还会影响人们 １ ． ４具有放射性的危害 的身体健康状况 ，威胁人类 的发展进步 。为此 ，在科技不断发 粉煤灰之所 以具各一定 的放射性危害 ，其原 因在于 ，它的 展的背景之下，为了能够减少粉煤灰给人类 以及生态环境带来 放 射 源 是 自身 所 含 的 铀 以及 钾 、针 这 几 种 物 质 。这 几 种 物 质 都 破坏的现象出现，将粉煤灰充分的应用在环境工程当中，这不 属于非挥发性的元素 ，所 以，在煤燃烧的过程中，它们逐渐的 仅是 粉煤灰综 合应用 的一个重要途径 ，也能够在一定程度上缓 富集 ，这也是原煤当 中，含有放射元素少的一个重要原因 。一 解环 境问题。 般而言 ，粉煤灰 中存在的放射元素要高于原煤的含量，一旦这 参 考文献 些物质被人类吸入到体 内，那么将会沉积在人体 内的呼吸系统 【 １ 】 毕伟刚 ． 火 电厂粉煤灰 场的岩土环境 工程 问题 【 Ｊ ］ ． 中国新技 当 中，影响人的身体健康 ，威胁人类的生命 。 术 新 产 品 ，２ ０ １ ４ （ ２ ４ ） ：１ ３ ２ ． １ ３ ２ ． ２在环境工程中粉煤灰的应用分析 ［ ２ 】 李琪 ． 粉 煤灰 在环境 工 程 中的应 用 ［ Ｊ ］ ． 科 技 资 讯， 在环境工程当中 ，应用粉煤灰被认为是一种 具有 价值 意义 ２ ０ ０ ８ （ ２ ０ ） ：１ ６ ７ ２ － ３ ７ ９ １ ． 的重要举措 ，它是实现经济效益最为重要的方式 ，值得更多的 【 ３ ］ 胥 书霞 ，邵 生俊 ，解 敏等 ． 火 电厂 粉煤灰 场 的岩土环境 工 人进行研究 。 程Ｉ ＇ ＊ － Ｉ 题［ Ｊ 】 ． 水利 － ９ 建 筑工程 学报 ，２ ０ ０ ３ ，１ （ ２ ） ： ２ ４ ． ２ ７ ． ２ ． １在建筑材料 中应用粉煤灰 ［ ４ ］ 苗文凭，林海，卢晓君等 ． 粉煤灰吸附除磷的改性研究 【 Ｊ １ ． 研究表 明，粉煤灰和粘土之间有着 极为相似 的成分，它也 环境工程 学报 ，２ ０ ０ ８ ，２ ｆ ４ １ ： ５ ０ ２ ． ５ ０ ６ ．
粉煤灰利用研究现状及其在环境保护中的应用
粉煤灰利用研究现状及其在环境保护中的应用粉煤灰是目前水泥行业中应用最多的材料，加大对其研究力度，不仅可以促进水泥行业的发展，同时对于环境保护也有着显著效果。
文章就将对粉煤灰利用研究现状及其在环境保护中的应用进行分析阐述，以供参考。
标签：粉煤灰;研究现状;环境保护1、粉煤灰的物化性质1.1物理性质粉煤灰是一种由灰色或银灰色的蜂窝状颗粒性质的物质组成的具有不同大小及形状的组织结构。
其不仅具有较好的吸附性，密实度及环保性也较强。
粉煤灰的密实度可达到0.4-0.8左，表面积可达到每克1500-3600m2。
由于粉煤灰的结构形状、种类及燃烧方式的不同，其存在的物理性质也会存在较大差异。
1.2化学性质粉煤灰是由氧化钙、氧化铝、二氧化硅、三氧化二铁构成的，各元素在粉煤灰中的含量分别为：氧化钙3%-5%、氧化铝22%-26%、二氧化硅42%-58%、三氧化二铁5%-17%。
烧失量约在7%-10%左右。
据现有数据资料显示，我国粉煤灰的烧失量最高，尤其是在矿电厂粉煤灰中，氧化铝、三氧化二铁的含量最高，已经超过85%左右。
2、粉煤灰在国内的发展现状在我国，粉煤灰主要被应用在水泥行业，填充煤坑及土木工程行业中。
其中以水泥行业的应用最为广泛。
粉煤灰中含有的二氧化硅、三氧化二铝以及三氧化二铁等元素在实际应用中可代替黏土材料，来优化水泥的性能，且三种元素之间的比值系数与粉煤灰的使用率有直接关系，比值越高，粉煤灰的应用率也就越大。
在高温下燃烧的粉煤灰，其产生的二氧化碳数量会逐渐降低，进而减弱挥发过程对生态环境的不良影响。
另外，在水泥中，粉煤灰的融合应用可对水泥浆料的流动效果实行科学控制，以此完善水泥浆料或混凝土混合料的性能，提高物体填充率，有效降低材料中水分含量，从而避免水热化反应对水泥材料自身性能的影响，为建筑施工质量提供保障。
在土木工程建设中，粉煤灰多被应用在内外墙壁及二次制品制作中，其作用是替代水泥及石英材料，降低成本，优化产品性能。
粉煤灰在环境保护中的应用 文献综述
文献综述题目：粉煤灰在环境保护中的应用学号： 100704001姓名：邓云乐班级： 2010 级 4班学院：化学与化工学院专业：资源环境与城乡规划管理指导教师：周明罗完成日期： 2013. 4. 20引言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，它是我国当前排量较大的工业废渣之一。
1985年火电厂排灰渣总量为3768万，到1995年增加到9936万，平均每年增加560万。
据资料统计，中国的粉煤灰堆积量已达到120亿t，且每年以1.6亿t速度增加，用这些粉煤灰堆成4m宽、4m高的城墙，长达80，000km，比万里长城长 16 倍多，可以绕地球两圈以上[2]。
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[3]。
因此如何处理和利用粉煤灰，已成为一个关于环境保护和节约资源两大领域的问题。
世界各国对这一课题的研究已卓有成效，在我国粉煤灰的综合利用也愈来愈受到人们的关注。
摘要：随着经济的发展，能源消耗日增，煤在世界上日益成为主要燃料。
粉煤灰是目前世界上排量最大的工业废料之一，不仅严重污染环境。
目前，我国粉煤灰的总堆存量已经超过10亿吨，而且正以每年8000万吨的速度增长。
大量固体废弃物的不断产生给煤炭企业的正常运行和生态环境带来了巨大的压力，同时对国家可持续发展战略的贯彻实施也会产生重要影响。
多年来，世界各国对燃煤电厂粉煤灰进行了深入细致的研究，取得了大量研究成果，为其综合利用开辟了道路。
对粉煤灰的资源化利用是关系经济建设与环境保护的重大问题，既可以避免浪费以及对环境的污染又可以对其中的金属及矿物的回收利用还能够降低储煤场的容量。
由于粉煤灰制品的代用，开发了具有高附加值的产品达到间接节约其他矿产资源。
这不仅使排放问题得到部分解决，为新金属和盐类的来源提供了新的途径而具有深远的意义。
粉煤灰在环境工程中的应用
粉煤灰在环境工程中的应用发布时间：2011-11-15 作者：论文天地来源：论文天地浏览：25 次 [ 关闭 ]粉煤灰在环境工程中的应用内容摘要：为了开拓粉煤灰资源化途径，论文对粉煤灰资源化的现状进行考察，对国内外有关文献进行分析研究。
从粉煤灰特性入手，对它在环境工程保护方面的综合利用进行总结，以可持续发展理论为基础，从技术方面提出了粉煤灰应用的途径和对策，以推动我国电厂粉煤灰综合利用的产业化，规范化和市场化关键词：粉煤灰应用环境工程可持续发展一、前言人类发展到20世纪后期，在一味追求直接生产发展一工业发展一经济发展的简单模式下，自然界原始赐予几乎不复存在，已经惨遭破坏的生存环境不仅严重的威胁了人类的正常生命延续，而且越来越明确地显示出补偿生态环境破坏所付出的代价，大大超出了不惜破坏生态环境所换来的经济发展。
工业在给人类创造财富的同时，也在高速消耗地球上的资源，给人类的生存环境造成了巨大的潜在威胁，治理环境污染，寻找一条可行的途径从根本上解决环境问题已经成为全球各国共同关心的课题。
作为工业固体废物中的老大—粉煤灰，在保护生态环境，推动社会可持续发展的今天，其引起的环境问题受到了越来越多的关住。
粉煤灰曾被认为是公害，而随着时间的变化，越来越多的实践己经证明粉煤灰不是废物，而是非常宝贵的资源，具有很高的经济价值，正所谓用之为宝，弃之为害。
但由于缺乏系统的管理办法和生态识，粉煤灰一直未能得到很好的利用，污染和浪费非常严重，有些地区粉煤灰在某种程度上变成了大的污染源。
因而，如何对粉煤灰进行综合利用，做到物尽其用，变废为宝，将直接影响到我国工业发展的整体水平，也是人类的一项重要任务。
研究粉煤灰资源化，对中国这样的发展中国家尤其具有重要的现实意义。
二、粉煤灰的特性及危害粉煤灰是煤燃烧排放出的一种粘土类火山灰质材料。
狭义地讲，它是指锅炉燃烧时，烟气中带出的粉状残留物。
广义地讲，它还包括锅炉底部排出的炉渣[①]。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
不一样
［5 ］
。粉煤灰的化学组成主要取决于燃煤的类型 ， 一般来说， 烟煤燃烧后得到的粉煤灰中的 Fe2 O3
［6 ］
含量要明显高于次烟煤和褐煤燃烧后粉煤灰中的 Fe2 O3 含量； CaO 含量要明显低于次烟煤和褐煤燃烧 生成的粉煤灰中的 CaO 含量， 如表 2 所示
表1 Tab． 1 组成 / （ wt） % SiO2 Al2 O3 Fe2 O3 CaO MgO Na2 O K2 O P2 O5 TiO2 MnO SO3 LOI 中国 35. 6 ～ 57. 2 18. 8 ～ 55. 0 2. 3 ～ 19. 3 1. 1 ～ 7. 0 0. 7 ～ 4. 8 0. 6 ～ 1. 3 0. 8 ～ 0. 9 1. 1 ～ 1. 5 0. 2 ～ 0. 7 — 1. 0 ～ 2. 9 —
随着我国经济的持续快速发展， 对能源的需求也日益增大， 由于我国能源结构“多煤少油贫气 ” 的 ， 67% ， 75% 。 特点 煤炭在我国能源消费结构中约占 其中一次性燃烧消耗的煤炭占 以上 据有关部门预 ， 2011 3. 1 ， 测 年由于煤炭燃烧产生的粉煤灰将超过 亿吨 其已成为我国排放量最大的固体废弃物资源 。
Advances in Environmental Material Utilization of Fly Ash
Chen Yanguang，Lu Jia，Han Hongjing，Li Jinlian，Chen Ying
（ College of Chemistry ＆ Chemical Engineering，Provincial Key Laboratory of Oil ＆ Gas Chemical Technology， Northeast Petroleum University，Daqing 163318 ） Abstract Fly ash is a kind of solid pollutant generated during the combustion of coal for energy conversion． In
· 812·
化学通报 2013 年 第 76 卷 第 9 期
http： / / www． hxtb． org
图1 Fig． 1
粉煤灰的用途
Industrial uses of fly ash
景。本文主要综述粉煤灰在气体污染物和废水有害离子和有机污染物处理与控制所用材料方面的应 用， 以及粉煤灰合成沸石及其在环境保护中的应用。 基于“以废治污 ” 科学理念， 我们构建了利用粉煤 灰制备 DeNO x 添加剂降低流化催化裂化（ FCC ） 再生过程 NO x 排放新工艺， 为粉煤灰环境材料的资源化 利用开辟新途径， 同时为 FCC 再生过程 NO x 污染物控制技术提供理论支持。
陈彦广 34 岁， Email： ygchen79310@ 126． com 男， 博士， 副教授， 从事绿色能源化工研究，
国家自然 科 学 青 年 基 金 项 目 （ 51204057 ） 、 中 国 博 士 后 科 学 基 金 项 目 （ 2012M510918 ） 、 黑龙江省自然科学青年基金项目 （ QC2011C034 ） 和黑龙江省普通高等学校青年学术骨干支持计划（ 1252G007 ） 资助 20130123 收稿， 20130523 接受
SO x 、 成为人们研究的热点。本文综述了粉煤灰作为吸附剂在去除烟气 NO x 、 汞、 有机芳烃和污水中重金属离 子、 磷和氟离子以及有机化合物中的应用 。 粉煤灰中未燃尽的炭在吸附过程中起重要作用 。 粉煤灰合成沸 “以废治污 ” 石控制污染物是粉煤灰在环境材料方面利用的发展方向 。 基于 科学理念， 提出了利用粉煤灰制 备 DeNO x 添加剂降低流化催化裂化（ FCC） 再生过程 NO x 排放新工艺， 开辟粉煤灰资源化利用新途径， 同时为 FCC 再生过程 NO x 污染物控制技术提供理论支持 。 关键词 粉煤灰 烟气治理 污水处理 合成沸石 DeNO x 添加剂
［1 ］ ， 目前我国粉煤灰传统用途如图 1 所示， 其综合利用率约为 50% 大量粉煤灰的排放占用耕地、 污染水 资源和大气环境和危害人体健康 。如何实现粉煤灰在环境材料中资源化利用已成为制约我国国民经济
可持续发展的一项重要内容
［2 ］
。
粉煤灰在环境材料方面利用的方法有 2 种： 一是将粉煤灰制备成烟气和污水中污染物的吸附剂 ， 实 现污染物的脱除， 减少其对环境污染； 另一是粉煤灰经过化学处理转化成沸石， 进行污染物控制。 国内 外许多研究报道已经证实， 粉煤灰作为环境材料方面的利用具有环境效益和成本效益 ， 有良好的应用前
实现粉煤灰在环境材料方面的资源化利用和气体污染物控制 。
http： / / www． hxtb． org
表2 Tab． 2 组成 / （ wt） % SiO2 Al2 O3 Fe2 O3 CaO MgO SO3 Na2 O K2 O LOI
化学通报 2013 年 第 76 卷 第 9 期
不同类型煤生成的粉煤灰中的各化学成分的含量变化范围
· 813·
Content ranges of chemical composition for fly ash produced from different types coal 粉煤灰 烟煤 20 ～ 60 5 ～ 35 10 ～ 40 1 ～ 12 0 ～5 0 ～4 0 ～4 0 ～3 0 ～ 15 次烟煤 40 ～ 60 20 ～ 30 4 ～ 10 5 ～ 30 1 ～6 0 ～2 0 ～2 0 ～4 0 ～3 褐煤 15 ～ 45 10 ～ 25 4 ～ 15 15 ～ 40 3 ～ 10 0 ～ 10 0 ～6 0 ～4 0 ～5
http： / / www． hxtb． org
化学通报 2013 年 第 76 卷 第 9 期
· 811·
粉煤灰在环境材料中利用的研究进展
陈彦广 陆 佳 韩洪晶 李金莲 陈 颖
（ 东北石油大学化学化工学院 石油与天然气化工黑龙江省重点实验室 大庆 163318 ）
摘
要
能源转化的燃煤过程产生大量粉煤灰， 其资源化利用不但减少环境污染而且提高经济效益， 已
。
不同地区粉煤灰的化学组成［4］ 地区
Chemical composition of fly ash in different regions［4］ 美国 37. 8 ～ 58. 5 19. 1 ～ 28. 6 6. 8 ～ 25. 5 1. 4 ～ 22. 4 0. 7 ～ 4. 8 0. 3 ～ 1. 8 0. 9 ～ 2. 6 0. 1 ～ 0. 3 1. 1 ～ 1. 6 — 0. 1 ～ 2. 1 0. 2 ～ 11. 0 欧洲 28. 5 ～ 59. 7 12. 5 ～ 35. 6 2. 6 ～ 21. 2 0. 5 ～ 28. 9 0. 6 ～ 3. 8 0. 1 ～ 1. 9 0. 4 ～ 4. 0 0. 1 ～ 1. 7 0. 5 ～ 2. 6 0. 3 ～ 0. 2 0. 1 ～ 12. 7 0. 8 ～ 32. 8 印度 50. 2 ～ 59. 7 14. 0 ～ 32. 4 2. 7 ～ 14. 4 0. 6 ～ 2. 6 0. 1 ～ 2. 1 0. 5 ～ 1. 2 0. 8 ～ 4. 7 0. 1 ～ 0. 6 1. 0 ～ 2. 7 0. 5 ～ 1. 4 — 0. 5 ～ 5. 0 澳大利亚 48. 8 ～ 66. 0 17. 0 ～ 27. 8 1. 1 ～ 13. 9 2. 9 ～ 5. 3 0. 3 ～ 2. 0 0. 2 ～ 1. 3 1. 1 ～ 2. 9 0. 2 ～ 3. 9 1. 3 ～ 3. 7 — 0. 1 ～ 0. 6 —
recent years，resource utilization of fly ash， which will reduce the environmental burden and enhance economic benefit， has attracted great attention in scientific research． In this paper the utilization of fly ash as adsorbents in removing NOx ， SOx ，mercury and organic compounds in flue gas，heavy metal ions，phosphorus and fluorine，and organic compounds in waste water systems was reviewed． Investigations also revealed that the unburned carbon in fly ash plays on important role in adsorption process． It is pointed out that one of future direction for environmental material utilization of fly ash is to synthesize the zeolite from fly ash for removing the pollutants． Based on the scientific concept of controlling pollution by waste，a new process，i． e． NOx reduction by DeNOx additives synthesized from fly ash during the process of fluid catalytic cracking regeneration，is proposed． It not only opens a new way of resource utilization but also provides theoretical support for NOx control in fluid catalytic cracking regeneration． Keywords Fly ash，Flue gas controlling，Wastewater treatment，Synthetic zeolite，DeNO x additives