改性粉煤灰论文综述
粉煤灰空心微珠改性环氧树脂
粉煤灰空心微珠改性环氧树脂[摘要]综述了以一级粉煤灰空心微珠作为填料加入e51环氧树脂对其进行改性的制备以及其粘结性、抗冲击性和耐冲蚀磨损性的试验过程，总结了在制备和试验过程中重点应注意的一些问题。
以低分子650聚酰胺树脂作为固化剂改善环氧树脂固化后的韧性不足问题；通过kh550硅烷偶联剂对粉煤灰空心微珠表面进行处理，加强了其与树脂基体的有效结合；消泡剂的使用和低真空搅拌基本解决了树脂基体的气泡问题；空心微珠在树脂基体中的有效均匀分散是制备过程的关键以及性能研究的前提。
[关键词]环氧树脂；粉煤灰空心微珠；改性中图分类号：tq323.5 tb332文献标识码：a文章编号：1009-914x （2013）21-0000-011 引言环氧树脂在工业中已是大量使用的材料，它有较好的耐化学品性，尤其是耐碱性；对各种基材有极好的粘结性，优良的耐水性。
环氧树脂优良的物理力学和电绝缘性能、与各种材料的粘接性以及其使用工艺的灵活性是其他热固性塑料所不具备的。
因此它已被广泛应用于涂料、复合材料、浇铸料、胶粘剂、模压材料和注射成型材料等领域[1-2]。
粉煤灰是燃煤电厂中煤燃烧过程中大量产生的一种副产品，是一种固体工业废弃物，每年全世界的燃煤电厂将产生几十亿吨的粉煤灰，这是一个巨大的污染源，但也是一种巨大的资源。
近年来，研究者们将超细粉煤灰作为填料用在塑料、涂料、绝缘材料和金属基复合材料中，不断地探索以实现粉煤灰的高附加值应用，主要接种在改良土壤、环境净化、制新型建材、用作高分子填料、制无机化工产品、制备催化材料等。
加强粉煤灰开发利用的研究力度，开拓粉煤灰综合利用的新途径、新方法，变废为宝、变害为利，不仅可以减少环境污染，还能广泛地促进人们对利用可再生资源的认识，加强节约型国家的建设，同时也能够产生突出的经济效益和深远的社会效益[3-4]。
粉煤灰空心徽珠是从热电厂粉煤灰中精选出来，并进行了除铁、除破、去杂质等工艺处理而得到的一种新型多功能材料。
燃煤电厂粉煤灰综合利用分析
文化视野Cultural Perspective现阶段，我国社会经济和科学技术不断进步和发展，国家逐渐更加关注和重视资源的综合利用，采用相应措施和技术，全面提升各项资源的实际应用效率，实现循环经济，出台相关政策，不断促进循环经济。
本文主要对燃煤电厂粉煤灰综合利用进行分析。
燃煤电厂是当前固体废物产生的主要来源之一，每年形成大量的粉煤灰，呈现出逐年上升的趋势。
固体废物没有得到相应利用的影响下，占用大量的土地资源，对自然环境产生较大污染，进一步凸显出燃煤电厂粉煤灰综合利用的重要性，提升资源利用效率。
一、燃煤电厂粉煤灰利用现状（一）粉煤灰粉煤灰主要包含氧化硅、氧化铁、氧化铝化学成分，同时包含未燃尽的CaO、碳粒、少量的K2O、MgO、Na2O等，呈现出形态、微集料、火山灰等效应，自身没有塑性，属于高度分散的固相集合体。
粉煤灰在高温熔融，跟随烟气拍走，突然冷却的情况下呈现出玻璃体状，具有较强的内在活性。
粉煤灰具有灰白色的外形，包含较大内表面的多孔结构，大多是玻璃状。
粉煤灰具有自身的理化特性，在绝对密实状态下1800-2400 kg/m3，堆积容量，自然松散状态下，普遍550-800 kg/m3，保持60%-75%的空隙率[1]。
（二）现状燃煤电厂粉煤灰主要从煤燃烧之后的烟气中采集的细灰，根据相关研究数据，每燃烧1吨原煤，产生250-300千克的粉煤灰。
我国燃煤发电占比高于全球38%的平均水平，发电量世界第一。
因此，我国粉煤灰年产量较其他国家较高，具有较高的粉煤灰量和环保压力。
2016年我国粉煤灰总产量达到6亿吨，具有70%的综合利用率，同时燃煤电厂具有广泛的分布，尤其西北地区粉煤灰产生量较大，仅有30%的利用率，大多以传统建材的运用为主。
西北地区大约每年具有1亿吨没有经过综合应用的粉煤灰在灰场中被堆积，同时随着时间的不断积累，不断产生越来越多的粉煤灰，缺乏科学合理的治理措施，如果产生灰场溃坝等现象，就会造成不可预估的重大危害。
关于火力发电厂粉煤灰资源的综合利用工艺的分析
关于火力发电厂粉煤灰资源的综合利用工艺的分析摘要：火力发电厂煤炭在燃烧后产生了大量的粉煤灰，严重的污染着环境，如何提高粉煤灰的综合利用是现实中急需解决的问题。
本文阐述了粉煤灰在建筑、农业和环境保护等方面的利用工艺，提出了提高粉煤灰综合利用的的建议。
关键词：火力电厂；粉煤灰；综合利用传统的煤炭火力发电在我国有着广泛的应用，火力发电厂在给社会提供电力资源的同时，也造成了大量的粉煤灰给环境带来了污染。
在可持续发展和资源综合利用的前提下，对粉煤灰资源的综合利用工艺进行探讨是促进其发展的重要途径。
一、粉煤灰的产生及其性质粉煤灰是火力发电厂产生了一种工业废弃物，它是由煤粉在粉煤炉中经过1100-1500℃的高温悬浮燃烧之后，由原煤中不燃烧的粘土质矿物质发生熔融、氧化等变化，在表面张力的作用下形成的细小液滴，经急速冷却后形成1-50nm 粒径的球形颗粒，经除尘器收集从粉煤炉排出，排放到储灰场储存。
一吨煤炭燃烧后大约产生250㎏的粉煤灰。
我国火力发电的比例较高，占总发电量的80%，相应的每年产生2亿多吨粉煤灰，且综合利用率较欧美国家很低，粉煤灰占用土地，污染环境，成为一大社会问题。
粉煤灰的主要化学成分是SiO2和AL2O3，颜色为灰色或灰黑色，不燃烧，与水调和后本身不会硬化或硬化极为缓慢，强度很低，在Ca(OH)2中变化明显，硬化较快。
当水泥与水接触时产生水合作用，其中生成Ca(OH)2，因此，粉煤灰可与水泥搭配使用，在建筑业中应用。
二、目前粉煤灰综合利用的主要工艺1、做建筑材料1.1与水泥混合使用粉煤灰本身与水混合并不硬化，但与气硬性石灰混合，加水之后可以硬化，具有一定活性，于是作为水泥的混合材料得到了广泛的利用。
用粉煤灰作为水泥的混合材料，即可以生产出硅酸盐水泥，还可以生产出粉煤灰水泥。
按照相关的标准，在硅酸盐水泥的生产中可以加入10%的粉煤灰，在粉煤灰水泥的生产中可加入20%-40%的粉煤灰作为混合材料，既可以实现变废为宝，又可以增产水泥，降低成本和改善水泥的性能。
粉煤灰治理污染物的机理及应用
子 ， 、Ｏ 十 等 阴离 子 ， 菌 …等 微 生物 ， 浮 Ｆ 目Ｐ 细 悬 粉 煤 灰 基 本 上 可 由低 铁 玻 璃 体 、 铁 玻 璃 体 、 的胶俸 杂 质及脱 色除臭等 。 研究 表 明 。 高 经 粉煤灰 的 多 孔 玻 璃 俸 和 石 灰 粒 组 成 ： 燃 烧 完 垒 的 粉 煤 灰 基 等 温 吸附规 律一般 符合Ｆｅ ｍｄｉ 吸附等 温式 。 ｒｕ ｌ ｈ ｓ
煤灰在建材、 工 、 路 、 建 道 填筑 和 农业 中 的应 用技 染 气 体 中的 硫 和 氮 ， 之 以 盐 的 形 式 被 去 除 。 使 术 比较 成熟 ，而粉煤 灰 在水 处理 中 的应 用则 开辟 ３ 粉 煤 灰 在 废 水 处 理 中 的 应 用
了 粉 煤 灰 综 台 利 用 的 新 途 径 。 本 文 就 粉 煤 灰 在 污 染物 治理 中的应 用情 况作 一综述 。 ２ 粉 煤 灰 治 理 污 染 的 机 理 粉 煤 灰 在 废 水 处 理 中 的 应 用 主 要 是 利 用 其 吸 附 特 性 ， 附 废 水 中 有 机 物 ， ［ 汞 等 重 金 属 离 吸 铜６ １ 、
世纪 人类 遇 到 的一个 大 问题是 资 源匮 缺 ，而 我 国 结 构各异 ， 污水性 质及 处理 工 艺等 因 素不 同 ， 种 各
作 为 一 个 人 均 资 源 占 有 量 有 限 的 国 家 也 不 例 外 ， 作 用 体 现 出 不 同 优 势 ，导 致 粉 煤 灰 处 理 污 水 的 机
本 上 由玻 璃 珠 组 成 ， 大 多 数 粉 煤 灰 燃 烧 不 完 全 ， 但 粉 煤 灰 中 漂 珠 和 磁 珠 具 有 一 定 的 吸 附 凝 聚 作 多 孔 碳 粒 和 焦 碳 含 量 较 高 ［ 粉 煤 灰 粒 径 范 围 为 用 但 国 内 外 大 量 试 验 研 究 表 明 ， 煤 灰 直 接 利 用 ２ １ 。 粉
浅谈循环流化床电厂粉煤灰综合利用现状及发展建议
浅谈循环流化床电厂粉煤灰综合利用现状及发展建议摘要：我国发电行业消耗的能源主要以煤炭为主，尤其循环流化床发电机组多数为煤电一体化运营模式，燃烧以掺配煤矸石及劣质煤为主要煤种，运行中大量的粉煤灰渣需处置，比例约占入炉燃煤量的40%左右。
同时，粉煤灰渣处置需占用大量的土地资源，对周边环境存在一定程度污染风险。
因此，如何做好粉煤灰综合利用产业的发展，研究对煤电一体化电力企业可持续发展、土地利用、环境保护、循环经济的突出问题势在必行。
同时，综合利用下产生的社会效益也是十分显著的。
本文主要分析粉煤灰利用现状，并及提出下一步发展建议。
关键词：粉煤灰；综合利用；技术问题；发展建议1粉煤灰综合利用现状粉煤灰在综合利用工作上，长期以来一直受到各级政府的高度重视，目前，我国以掺烧煤矸石及劣质煤发电的企业约400多座，据粗略统计年排灰渣量近亿吨，大量的堆积和填埋不仅占用土地资源，且随国家监管力度的加强，致使处治运营成本与日俱增，同时面临无地可填的境地，严重制约了电厂可持续发展。
粉煤灰利用早在五六十年代已开始在建筑行业中进行应用，主要场景为混凝土砂浆的掺合料、道路基层材料、粉煤灰砌块及烧结砖等。
八十年代随改革开放政策的发展，国家提出了一系列鼓励措施，对电厂粉煤灰利用采用“贮用结合，因地制宜，多种途径，积极利用，讲究实际”的方针，致使粉煤灰综合利用进入了新的发展阶段。
“十四五”开局之际，我国已开启全面建设社会主义现代化国家新征程，全面提高资源利用效率的任务更加迫切。
受资源禀赋、能源架构、发展条件因素等影响，未来我国大宗固废利用仍面临产生量较大、产品附加值较低等严峻挑战。
故提高粉煤灰综合利用水平，推进粉煤灰在工程领域、煤矿采空及塌陷区治理、矿井充填、生态修复等领域的应用，有序引导在新型绿色建材材料、农业领域、高附加值产品等方面研究推广。
2 CFB粉煤灰利用情况2.1灰渣成分情况CFB电厂以煤矸石、劣质煤为主要掺烧煤种，通过对粉煤灰浸出液中除 PH 值外其余任何一种危害成份的浓度检测均未超标，不属于危险废物范畴，属于Ⅱ类一般工业固体废物。
粉煤灰农业利用的研究进展
粉煤灰农业利用的研究进展摘要:粉煤灰是火力发电厂的主要产物,世界范围内产量丰富,各国利用率参差不齐｡主要从农业利用的角度综述了粉煤灰对改善土壤理化性质的作用以及对植物生长特性和产量的影响,分析了限制粉煤灰利用以及利用过程中出现的问题,对粉煤灰的利用和将来的研究提出了建议和展望｡关键词:粉煤灰;基质理化性质;农业利用Research Progress in the Utilization of Fly Ash in AgricultureAbstract: Millions of tons of fly ash were produced in the world as the coal combustion by-products of power station. The utilization of fly ash was different in each country. The role of fly ash in soil amendment, and the influence of fly ash on plant growth and yield were reviewed. Problems limiting the use of fly ash were analyzed; and prospects of fly ash utilization were put forward.Key words: fly ash; physicochemical properties of substrate; agricultural utilization煤是当今世界范围内应用最广泛的重要能源物质,而且人类对煤的依赖还会持续下去｡如今,美国有接近52%的发电厂依靠煤的燃烧来提供能源,1997年煤的燃烧副产物超过了1 000万t,预计到2020年还会增长36%｡煤的燃烧副产物主要包括粉煤灰､底灰和炉渣3种,其中粉煤灰含量最高,也是最难处理的部分｡1 粉煤灰的生产及利用现状世界各国对煤的燃烧副产物利用率不同,其中德国的利用率高达85%,丹麦达73%,英国和法国达60%,波兰达50%,美国达32%,中国达25%,印度达15%[1]｡我国也是粉煤灰产量大国,1992年粉煤灰产量约1 000万t,1995年约1 400万t,2000年为1 800万t;总的利用率也是逐年上升,从1990年的22%上升到1997年的30%,2000年到达60%[2]｡国内外对粉煤灰的利用领域也基本相同,都是主要用于建筑工程､道路建设以及农业土壤改良[3]｡粉煤灰是一种晶体和非晶体的混合物,被称为硅铝铁合金矿物质,含有大量的Al､Ca､Fe､K､Na和Si[4,5],随着粉煤灰的粒径变小,As､Cd､Cu､Mo､Pb､S､Se､Tl､Zn的含量逐渐增加[6,7]｡由于不同粉煤灰的组成成分不同,导致其性质差异很大[8]｡不同国家粉煤灰的产量和利用率参差不齐,而且利用范围小,仅限于建筑和公路建设等几个方面,加之粉煤灰高额的处理费用,急需开展更多的相关研究,开辟新的利用途径,以提高粉煤灰的利用率｡2 粉煤灰对土壤改良的作用2.1 改善土壤的理化性质粉煤灰一般由很细的颗粒组成,平均粒径小于10μm,具有低容重､高比表面积和质轻等特点[6]｡粉煤灰的密度大多在2.1~2.6 g/mL[9]｡容重主要在1.0~1.8 g/mL,粉煤灰独特的理化性质能够改变土壤的结构､容重､保水能力和颗粒组成等物理性质,特别是在0~15 cm土层的效果较好[10-12]｡研究表明,当加入粉煤灰的比例超过25%,土壤的保水能力会随之增加[10]｡Pathan等[13]证明,植物的有效含水量随着粉煤灰的加入而逐渐增加｡Adriano等[14]证明,粉煤灰的加入能降低土壤的容重｡Chang等[10]认为,加入少量的粉煤灰会增加土壤的渗透率,但是随着粉煤灰加入量的增大,土壤的渗透率会显著下降｡粉煤灰的比表面积影响着土壤中的养分离子和土壤溶液之间的存在状态,阳离子交换量和营养吸收量都与比表面积有着重要的关系[15]｡粉煤灰的化学性质是决定其利用价值的重要指标,主要包括pH､电导率(EC)､化学元素的组成和含量等,这些指标在土壤改良中起着重要作用｡粉煤灰pH的变化范围为4.5~12.0,主要取决于煤中硫的含量以及燃烧对粉煤灰中硫含量的影响[12]｡Adriano等[16]的研究结果表明,随着粉煤灰的加入,0~30 cm深度土壤的pH不断升高｡pH还影响着土壤中某些元素的含量和存在方式,Kukier等[17]研究证明,高pH 会降低苜蓿(Medicago sativa)中Zn的含量,从而导致产量下降,速效B会随着土壤pH的下降而增加[18]｡Phung等[19]的研究证明,微量元素的溶解性随着pH的下降而增加,酸性土壤中加入碱性粉煤灰可以降低Fe､Mn､Ni和Pb的溶解性｡EC能反映土壤的缓冲能力,也代表了土壤的盐分状态,Tanji[20]认为过高的EC 会阻碍大部分草本植物的生长,经过风干处理的粉煤灰EC都要比未经过处理的低,原因是未经过处理的粉煤灰中含有较高的可溶性盐,混入土壤中会造成盐碱化,使EC升高,阻碍植物生长｡化学元素组成是粉煤灰最重要的性质之一,它对改善土壤养分状况起到了重要的作用,大部分粉煤灰主要由Si､Al､Fe､Ca､Mg､Na､K组成,其中Si和Al是主要成分,不同粉煤灰之间元素的种类和含量有所不同,在某些细颗粒的粉煤灰中富含As､B､Mo､S､Se､Ag､Be､Cd､Cr､Ni､Pb､Ba､Hg､Co等元素[5,21]｡2.2 改善土壤的营养状况粉煤灰中含有植物生长必需的大量营养元素和丰富的微量元素,如Na､K､Ca､P ､S､Mg､Mn､Mo､Se､Zn等,能很好地改善土壤营养状况｡试验证明,粉煤灰中含有丰富的营养元素和微量元素,其中高含量的速效K､Ca､Mg､B､Na为植物根系提供了丰富的营养,但是较高的B含量会导致植物中毒[16]｡碱性粉煤灰可以中和土壤的酸性来提高土壤中钙离子和镁离子的有效含量,阻止铝离子和锰离子以及其他金属离子的毒害作用,从而实现作物增产[22]｡Adriano等[16]研究表明,在0~15 cm土层中,速效Al､Be､Ca､Mo随着粉煤灰的增加而增加;土壤中速效Mg的含量也随粉煤灰的增加而增加,但在植物中却逐渐减少;土壤中速效Mn随着粉煤灰的增加而减少,并且与植物中的含量变化趋势相同;速效K､Cu､Fe､Cd､Cr､Ni和Al也随着粉煤灰的增加而增加,但在植物中并没有变化｡Ahmed等[23]的研究表明,土壤中加入1%~2%的粉煤灰可以改善土壤中S的不足,将含硫0.4%(质量分数,下同)的粉煤灰和石膏(CaSO4·2H2O)经换算后加入同等量的硫,结果两个处理的植物产量和植物中S含量均有相同程度的提高,说明粉煤灰和石膏中的S有效性相同｡Doran等[24]证明粉煤灰中Mo的有效性与Na2MoO4·2H2O基本相同｡3 粉煤灰对植物生长特性和产量的影响3.1 对植物营养元素吸收的影响粉煤灰之所以能应用于农业生产,就是因为其含有大量植物所需的元素,如K､Ca､Mg､S､P等｡Furr等[25]证明,高粱(Sorghum bicolor)､粟米(Echinochloa crusgalli)､胡萝卜(Daucas carota)､洋葱(Allium cepa)､大豆(Phaseolusvulgaris)､马铃薯(Solanum tuberosum)和番茄(Lycopersicon esculentum)均能在微酸性粉煤灰改良的土壤中生长,而且植物中有较高含量的As､B､Mg､Se[26]｡温室试验表明,土壤中加入2%~4%的粉煤灰可显著提高水稻(Oryza sativa)中的N､S､Na､Ca､Fe的含量[27]｡植物对元素的吸收受多种因素的影响,如基质的理化性质､降雨以及植物类别等,研究证明植物对K､Ca､Mg的吸收取决于这些元素在根系周围的土壤溶液中以及在植物内部的相互作用,粉煤灰处理的土壤中,Ca和Mg的存在会抑制植物对K的吸收[28]｡Yunusa等[29]的研究表明,粉煤灰的加入增加了加拿大油菜(Brasica napus)对P 的吸收,有助于幼苗健壮生长和增加种子产量｡粉煤灰的加入对种子中Mo的吸收也有促进作用,但元素的积累主要集中在叶片中｡3.2 对植物生理作用和产量的影响粉煤灰中富含植物所需的大量营养元素,对促进植物生长､增加产量起着非常重要的作用｡许多研究证明,粉煤灰的加入可以通过改变土壤理化性质来增加多种植物的产量,如大麦(Hordeum vulgare)､狗牙根(Cynodon dactylon)､白三叶(Trifolium repens)[30-32]､玫瑰草(Cymbopogon martini)､香茅(Cymbopogon nardus)[33,34];､茄子(Solanum melongena)､番茄(Lycopexsicon esculentum)向日葵(Helianthus sp.)､落花生(Arachis hypogaea)､日本薄荷(Mentha arvensis)和香根草(Vetiver zizanoides)等[35-37]｡对大麦的研究中,加入粉煤灰的量达到6.3%会推迟大麦的出苗时间,但是在小于25%的范围内不会减少出苗数量,加入粉煤灰的量达6.3%和12.5%能增加作物的株高和产量,大于6.3%则会出现B中毒现象[28]｡Pathan等[38]证明,加入粉煤灰后的土壤可使草坪草地下生物量成倍增长｡Kuchanwar等[39]研究表明,土壤中加入粉煤灰对花生有一定的增产效果｡大量研究中用来反映粉煤灰增产效果的主要为干物质重量､根系长度等生物量层面的指标,Yunusa等[40]提出了利用光合色素含量､光合速率等植物生理指标来说明粉煤灰对促进植物生长的作用,理论基础为光合色素是对重金属最敏感的色素,Cu､Mn､Pb和Zn能取代叶绿素分子中的Mg[41,42]｡Mishra等[43]研究证明,加入15 t/hm2风干碱性粉煤灰不会显著影响玉米叶片中叶绿素a和类胡萝卜素的含量,但是叶绿素b的含量会随着粉煤灰的增加而增加｡Yunusa等[29]对加拿大油菜的研究表明,加入25 t/hm2粉煤灰能提高CO2同化率以及开花之前的生长量,增加21%的种子产量,但是当加入量超过25 t/hm2时,光和色素的含量就开始下降,如果再增加粉煤灰量时,将对CO2同化率､光合色素含量､植物的生长以及产量均产生抑制作用｡4 结论粉煤灰作为煤燃烧的主要产物,在全球范围内产量大,资源丰富,各国利用率差别很大,增加粉煤灰的利用率能带来极大的经济效益｡粉煤灰特有的理化性质能有效地改良土壤,改善退化土壤的结构以及营养状况,粉煤灰富含的大量元素能为植物提供充足的养分,加入适当比例的粉煤灰能提高植物的产量｡但是在粉煤灰的利用过程中还存在许多问题,使用量过大会大大提高土壤的pH,使土壤含盐量过高,造成植物中毒,抑制植物生长,重金属含量超标等等,所以对粉煤灰的研究还需要继续深入,以降低粉煤灰处理时的高额费用,降低粉煤灰中不利于土壤改良和植物生长的物质,从而提高粉煤灰的利用效率｡参考文献:[1] SINHA K S, BASU K. 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粉煤灰和外加剂在混凝土中的应用研究
河南建材201812021年第8期粉煤灰和外加剂在混凝土中的应用研究陈宏炜成都市鑫沙商品混凝土有限公司（610300）摘要:随着人们生活水平的不断提高，对高性能混凝土材料的需求不断提升，其中粉煤灰和外加剂对于改善混凝土材料的性能有着很重要的影响，两者也被广泛应用于混凝土的生产中。
文章介绍了粉煤灰和外加剂在改善混凝土性能方面的作用。
关键词:粉煤灰；外加剂；混凝土1粉煤灰的应用及影响自1980年开始,粉煤灰成为了一种基本的混凝土原材料。
粉煤灰的主要活性成分是可溶性二氧化硅,当其与水泥水化后形成的氢氧化钙进行化学反应时,会形成水化硅酸钙胶凝物质。
随着粉煤灰的掺入,混凝土的黏性和塑性会变得更好。
同时,粉煤灰颗粒能够提高混凝土的流动性,进而提高混凝土的和易性。
由于粉煤灰具有火山灰的相应特点,使得混凝土的凝固时间相应变长,同时,由于加入的水较多,粉煤灰颗粒及变缓的水化反应使混凝土的可泵性得到了提升[1]。
掺加粉煤灰的混凝土,其凝结时间变得更长,需要注意延后时间抹面,并且需要防止其发生裂缝和塑性收缩。
对比于其他性质的混凝土,粉煤灰性质的混凝土需要添加一定量的引气剂来满足含气量要求。
在强度方面,掺入粉煤灰的混凝土,其3d和7 d强度明显低于未掺入粉煤灰的混凝土;当达到90 d时,掺入粉煤灰的混凝土和没掺入粉煤灰的混凝土的强度基本一致。
由于掺入粉煤灰的混凝土的强度在后期有相对较好的发展空间,所以其后期的强度会大于未加入粉煤灰的混凝土;然而由于其早期强度偏低的因素,导致其对混凝土施工有不小的影响。
相关的试验表明[2-3],使用超量取代法同时掺入粉煤灰和减水剂的混凝土,其强度在28d时已超过普通混凝土。
在抗拉强度方面,粉煤灰混凝土和普通混凝土基本上是一致的。
对于粉煤灰混凝土而言,其抹面和养护方面需要加强关注。
相较于普通混凝土,虽然粉煤灰混凝土的表面耐磨性相对较低,但二者侧面的抗冲耐磨性是一致的。
在干缩性和温度变化方面,按照常规量度来掺入粉煤灰,对混凝土没有太大的影响。
改性粉煤灰降解亚甲基蓝溶液的实验研究
以粉煤灰为载体制备 ＴＯ方法有许多，一般有水解法， ｉ
溶胶 ～ 胶法 以及微波 法 。本实验 采用 溶胶 一 胶法 制备 凝 凝
式中 ： Ａ 一初始吸光度 ０
ＴＯｏ ｉ２根据前人的报道 ， 实验中以钛酸丁脂 ［ （Ｃ 。 －Ｃ ］ Ｔ ０ ） ［ ｉ Ｈ Ｐ
收稿 日期 ：２ ０ － ２ ２ ０ ５ １－ ９ －
改性粉煤灰降解亚 甲基蓝 溶液 的实验研 究
薛方 亮 ， 高彦林 张雁秋 ，
（ ．． 中国矿业大 学 环境与测绘学院 。 １２３ 江苏 徐州 ２ １０ ） ２ ０８
摘
要 ：撂 讨以扮 煤灰为最体钠备扮 煤灰 ／ Ｉ 蔓舍物 进行光催化降拜 亚甲蠹蓝试验。研 究各 种因素对 亚甲基蓝光降解反 Ｔ Ｏ
作者简介：薛方亮 （９ １ ，男，在读硕士研究生。专业方向： 第 ２期 １
ＶＯ ． １ ３１． Ｏ． Ｎ ２
２０ 年 ４ ０６ 月
薛方亮 等 － 改性粉煤灰降解亚 甲基蓝溶液 的实验研 究
Ａｐｒ． ０ ６ ２０
化工有限公司） 硫酸铵 Ａ 宜兴市展望化工试剂厂） 浓 ； Ｒ（ ；
煤灰年排量为 １８ ．亿吨 ， 如将该粉煤灰全部利用 ， １元 ／ 按 Ｏ 吨 计算 ， 总价值达 １ 亿元 ， ８ 按替代水泥熟料 １元 ／ Ｏ 吨计 ， 年产值
盐酸 Ａ 南京试剂一厂） 浓氨水Ａ 南京试剂一厂 ） 硝 Ｒ（ ； Ｒ（ ； 酸银 Ａ 南京化学试剂厂） 亚甲基蓝 （ Ｒ（ ； 上海试剂三厂） 亚 ：
表 １ 枣庄粉煤灰的成分分析
１４ 废水的处理方法 ．
Ａ 一不 同时 间下 的吸光度
取一定量水样于烧杯 中。 加入适量改性粉煤灰 ， 搅拌反应
一
定时间， ２ｒｎ 取上 ￣ ０ｉ， 清液。 心机上离心分 用 ａ 在离 商。 ２ 实验结果与讨 论
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文 献 综 述 毕业论文：改性粉煤灰吸附处理含铅废水的研究 系(二级学院)：化学化工与材料学院 专业年级：应用化学2010级本科 姓 名： 指导教师： 前言 随着经济的快速发展，重金属废水大量排放，造成的污染也日益严重。目前处理含重金属离子废水的方法主要有化学沉淀法、氧化还原法、离子交换、吸附法、膜分离法、生物法等。到目前为止，吸附法应用最广，其中应用较多的吸附剂有膨润土、有机膨润土、活性炭等。但由于活性炭成本较高，且近年来人们对低浓度重金属废水研究越来越多，因此粉煤灰作为一种价格低廉，来源广泛，吸附效果较好的吸附剂，尤其在处理低浓度重金属废水方面具有十分广阔的应用前景[1]。 正文 1.粉煤灰吸附的机理 从粉煤灰的理化性质看，粉煤灰处理废水的机理主要是吸附。吸附包括物理吸附和化学吸附，一般两种吸附作用同时存在。物理吸附效果取决于粉煤灰的多孔性及比表面积，比表面积越大，吸附效果越好，未燃炭粒对物理吸附产生重要影响内外许多研究结果表明， 粉煤灰与吸附质之间的物理吸附符合 Freundlich 吸附等温式， 即 lgq0=lgkf+1/n lgC (q0为平均吸附量，C为平衡浓度， kf、1/n 为经验常数)。有关研究表明： 改性粉煤灰与吸附质之间既有符合 Freundlich 吸附等温式规律的也有符合 Langmair 吸附等温式规律的。张昌鸣通过对粉煤灰处理焦化废水的研究,粉煤灰吸附废水中挥发酚的Freundlich方程式为lgqe=- 0.976 +0.749lgc。谷庆宝等人推求出粉煤灰对直接耐晒兰染料的吸附等温式形式为qc=0.975c0.26。于鑫等人推出粉煤灰吸附Zn2+的吸附等温式为lgqe=-2.33+0.48lgc。化学吸附主要是其表面具有大量Si、AI等活性点，能与吸附质通过化学键发生结合。在酸性条件下，阴离子可与粉煤灰中带正电的硅酸铝、硅酸钙和硅酸铁之间形成离子交换或离子对的吸附。粉煤灰中的SiO2、Al2SiO5、NaAiSiO4；与金属阳离子也可发生离子交换。粉煤灰颗粒表面的硅醇基及硅醚基有较强极性的偶极矩，对多环芳烃、氰化物有良好的脱除能力。由于粉煤灰是多种颗粒的混合物，孔隙率较大，废水通过粉煤灰时，粉煤灰也能过滤截留一部分悬浮物。但粉煤灰的混凝沉淀和过滤只对吸附起补充作用，并不能替代吸附的主导地位[2][3]。 2.粉煤灰的活性激发技术 粉煤灰中虽然含有大量的铝硅酸盐玻璃体，但是其中[SiO4]4-聚合度很高，结构致密，化学性质稳定，其火山灰活性大部分是潜在的，活性发挥的速度非常缓慢[4]。有资料显示，粉煤灰∶Ca(OH)2=3∶1的体系，7 d反应程度只有1.5%～3%，180 d反应程度只有7%～20%。经过1 a水化的粉煤灰水泥，粉煤灰颗粒也只有1/3参加了水化[5]。因此，必须加以激发，才能充分发挥粉煤灰的潜在活性。粉煤灰活性的激发常用的方法有物理激发、化学激发和高温激发等方法。 2.1物理激发 物理激发即机械粉磨。早在70年代，北京市就着手磨细灰的开发应用，目前大部分粉煤灰经过普通粉磨，可得到比表面积在5 000 cm2/g以下的磨细粉煤灰。粉煤灰经机械粉磨，含玻璃珠的粗颗粒即微珠粘联体被分散成单个微珠，较大的玻璃体和炭粒变成细屑，虽然颗粒表面积增大，表面吸附的水量增加，但是球形颗粒增多，发挥“滚珠”作用，使体系的流动性增加，和易性改善[7]。虽然机械粉磨激发粉煤灰活性工艺简单、成本较低，但是由于机械粉磨的激发效果随粉煤灰粒径的减小而呈指数下降，而且细磨粉煤灰对体系的强度贡献主要来自颗粒优化产生的形态效应，而对玻璃体表面破坏带来的活性效应还在其次，因此机械粉磨较适用于粗灰，对细灰的作用不是很明显，难以较大幅度地提高粉煤灰的活性。 2.2化学激发 2.2.1 酸激发 粉煤灰的酸激发是指用强酸与粉煤灰混合进行预处理，然后陈放一段时间。通过强酸对粉煤灰颗粒表面的腐蚀作用，形成新的表面和活性点。在SEM下可以看到，经过强酸处理过的粉煤灰颗粒表面形成了许多腐蚀坑，XRD图谱也表明，强酸处理后的粉煤灰中石英和莫来石衍射峰都有明显的下降。采用34 mL当量浓度0.5 N的硫酸处理1 200 g粉煤灰∶石灰∶石膏为8。4∶3∶0.6的体系，可以将其7 d强度由18 MPa提高到22 MPa[6]。 常用的强酸有硫酸、盐酸和氢氟酸，其中硫酸的激发效果最好。当使用硫酸时，还有SO42+的激发作用。但是其掺量有一定的限制，当硫酸的浓度过高时，容易生成膨胀性过多的水化硫铝酸钙AFt而使体系产生微裂纹，降低后期强度，从而影响体系的长期耐久性。而且用酸激发的成本较高、工艺较复杂，因此在实际中应用比较少，一般与其它激发方法复合使用。 2.2.2碱激发 碱激发剂有生石灰、熟石灰、KOH、NaOH、强碱弱酸盐等。在粉煤灰水泥中，水泥水化产生的Ca(OH)2对粉煤灰有激发作用[8]。一般认为，生石灰消解产生热量和消耗水可以促进粉煤灰活性的激发和降低硬化体系的孔隙率，因而激发效果要比熟石灰好。但重庆建筑大学的研究发现，以等当量Ca(OH)2比较，熟石灰的激发效果要优于生石灰，这可能是因为生石灰颗粒较粗，水化反应后剩余有较多的游历CaO，从而可能会引起体系的安定性不良，而且生石灰的消解用水使体系的需水量增大，其消解也可能其它物质(如SO2-4)受到抑制。煤炭科学研究院北京开采所开发了一种将粉煤灰和生石灰混合消解的激发方法，将粉煤灰和生石灰按一定比例混合，加适量(仅够生石灰消化和浸润粉煤灰颗粒表面)的水，利用生石灰消化所产生的热量导致的高温(可达80～90℃)和系统中暂时性的高浓度OH-对粉煤灰颗粒表面进行侵蚀，破坏其≡Si—O—Si≡和Si—O—Al≡的网络结构，来激发粉煤灰的活性，也有较好的效果，粉煤灰∶水泥∶石灰为40∶5∶14的体系7 d抗压强度达到32.12 MPa。但是，预处理时加入的水量需要精确地控制，否则会消解不完全或发生结块[7]。 2.2.3盐激发 刘发现等[9]采用氯化钙、氯化钾和氯化铁分别对 NaOH 改性后的粉煤灰进行离子交换，分别得到了钙、钾和铁改性的粉煤灰。用其处理印染废水，结果表明，改性后的粉煤灰脱色率为 71。0%～99。4％，COD 除去率为66。3%～81。9％，其中钙改性粉煤灰对印染废水的脱色效果最好，而且沉降速度快，去除 COD 也优于其它改性粉煤灰，是一种很好的污水处理剂。曾经等[10]采用 A1(NO3)3溶液对粉煤灰进行浸泡得到了改性的粉煤灰，结果表明，改性粉煤灰对铜(Ⅱ)具有较强的吸附性能，pH 值是影响吸附的主要因素，静电吸附和特性吸附是主要吸附形式。 2.2.4复合激发 几种改性方法的混合使用可以进一步提高粉煤灰对水中污染物的去除能力。李尉卿等[11]
采用碳酸钠、硫酸及碳酸钠处理后再加硫酸等改性方法对粉煤灰进行改性，用其处理造纸废水、垃圾渗滤液和生活废水的结果表明，用 Na2CO3+H2SO4改性的粉煤灰的吸附性能优于其它改性剂，其原因是Na2CO3+H2SO4改性的粉煤灰既具有了聚合硫酸铝的絮凝性质，在废水中起到絮凝和架桥作用，又具有沸石的吸附性能，吸附废水中的有机物。陈雪初等[12]将粉煤灰与 NaCl 在高速混合机中混合均匀后投入焙烧炉中煅烧活化，再向焙烧后冷却的物料中添加 15％的H2SO4，将反应后的物料烘干磨细即得到混合改性的粉煤灰粉末。研究结果表明：与未改性的粉煤灰相比，采用此工艺改性的粉煤灰除磷性能显著提升，约为粉煤灰投加量 1/20 时即可达到与之相当的除磷效果。于晓彩等[13]采用 HCl 和 H2SO4对粉煤灰进行混合改性，制得粉煤灰吸附混凝剂，研究了改性粉煤灰对含非离子表面活性剂烷基苯酚聚氧乙烯醚（OP-10）废水处理的规律，结果表明，以 n(HCl)∶n(H2SO4)=1∶1 的混合液为改性剂改性的粉煤灰对含 OP-10 废水具有良好的吸附性能，在含 OP-10 质量浓度为 300～1800 mg/L，改性粉煤灰质量浓度为 200 g/L，粉煤灰的粒径范围为 74～83µm，pH 值为 1～3 的实验条件下，OP-10 的去除率大于 92％。 3 影响粉煤灰对重金属离子吸附性能的因素 3.1温度 在利用粉煤灰去除废水中重金属离子的研究中发现，当低于30℃时， Pb2+去除率随温度升高而增大，但高于30℃时则随温度升高而减小。Cr6+去除率一开始也是随温度升高而增大，当温度到25℃时，去除率开始随温度升高而快速下降。含Hg2+废水也呈现这种趋势， 30℃是其最佳处理温度，超过此温度时，去除率则开始下降[14]。可见高温不利于粉煤灰对重金属离子的吸附，因为温度偏高粉煤灰会发生解析，其吸附能力降低；而温度也不宜偏低，当温度偏低时粉煤灰活性较低，吸附率就低， 20~30℃是去除重金属离子比较适宜的温度。 3.2接触时间 在江辉，崔敏等[15]对含Mn2+废液进行的Mn2+去除率随时间变化的研究中，前60min内，随着时间的延长，Mn2+去除率逐渐升高，但随着吸附反应的进行，曲线逐渐趋于平缓， 60min以后去除率就基本达到饱和状态， 60min为其最佳反应时间。粉煤灰吸附处理含Hg2+废水的研究表明，随着反应时间的延长，粉煤灰对Hg2+的吸附量逐渐增大，当吸附时间达到30~40min以后，吸附已基本达到平衡。根据吕志江等的研究，当吸附时间t<60min时，粉煤灰对Cd2+、Pb2+、Cu2+去除率的增长趋势比较明显，但当吸附时间t>60min时， Cd2+、Pb2+、Cu2+去除率曲线变化缓慢，随着时间的增加，去除率曲线变化不再明显，并且几乎没有出现解析现象，这说明重金属离子与吸附位点形成较强的吸附位，一旦吸附就不易解析。 3.3pH值 溶液pH值影响粉煤灰的表面电性、离子强度，也与重金属离子溶液的水解，氧化还原，沉淀等化学性质有关。对Mn2+来说，当pH<810时，去除率随着溶液pH值增加而增加，当pH>8。0时，去除率随着溶液pH值增加反而减小， pH=8。0时Mn2+去除率达到最高值[14]。胡友彪等研究发现对于废水中的Cu2+、Fe3+、Pb2+，随着pH值的升高，其去除率也随之增