粉煤灰改性及其应用研究进展
煤燃料改性技术研究及其应用
煤燃料改性技术研究及其应用煤炭作为我国主要的能源来源，一直以来都扮演着重要的角色。
然而，煤燃烧产生的大量污染物对环境和人类健康造成了严重影响。
为了减少煤燃烧过程中的污染物排放，煤燃料改性技术应运而生。
煤燃料改性技术是通过改变煤炭的物理和化学性质，以提高其燃烧效率和降低污染物排放。
其中，最常见的改性技术包括煤质改进、煤气化和煤液化等。
首先，煤质改进是通过对煤炭进行物理和化学处理，提高其燃烧特性。
物理处理包括煤炭的破碎、筛分和磨碎等，以增加其表面积和可燃性。
化学处理则包括煤炭的脱硫、脱灰和脱氮等，以降低污染物的含量。
通过煤质改进，可以提高煤炭的燃烧效率，减少燃烧过程中的污染物排放。
其次，煤气化是将煤炭在高温和缺氧条件下转化为可燃气体的过程。
煤气化可以将煤炭中的有机物质转化为一氧化碳和氢气等可燃气体，同时产生少量的固体副产物。
通过煤气化，不仅可以提高煤炭的利用率，还可以减少燃烧过程中产生的固体废物。
此外，煤气化还可以用于生产合成气和合成燃料等化工产品，具有广泛的应用前景。
最后，煤液化是将煤炭在高温和高压条件下转化为液体燃料的过程。
煤液化可以将煤炭中的有机物质转化为液体燃料，如煤油和柴油等。
与传统的煤燃烧相比，煤液化可以减少污染物的排放，同时提高燃烧效率。
煤液化技术在我国已经得到了广泛应用，成为煤炭资源高效利用的重要途径之一。
除了上述常见的煤燃料改性技术，还有一些新兴的技术在不断发展和应用。
例如，煤燃烧催化剂技术可以通过添加催化剂来改善煤燃烧的效果，减少污染物的排放。
此外，煤燃烧过程中的烟气脱硝技术可以通过添加脱硝剂来减少燃烧过程中产生的氮氧化物。
这些新技术的应用将进一步提高煤燃烧的效率和环保性。
总之，煤燃料改性技术的研究和应用对于减少燃烧过程中的污染物排放，提高煤炭资源利用效率具有重要意义。
通过煤质改进、煤气化和煤液化等技术，可以降低煤炭的污染性，提高燃烧效率，并且产生的副产品也具有广泛的应用前景。
随着新技术的不断发展和应用，相信煤燃料改性技术将在未来发挥更大的作用，推动我国能源的可持续发展。
利用改性粉煤灰处理造纸废水的研究
３ ． ３改性 酸 溶 液 浓 度 的确 定 １ ． １本 课题 的研 究 背 景 把 盐酸 与硫酸按 不 同的 比例 （ １ ： １ ， １ ： ２ ， １ ： ３ ， ２ ： １ ， ３ ： １ ） 混合 ， 我国以燃 煤为主 ， 由于燃煤机组 的不断增加 ， 电厂规模 的不 ０ ０ ｇ 粉煤灰放人 ５ ０ ０ ｍ ｌ 烧杯中 ， 断扩大 ， 导致 了其排放量不断加大 ， 对环境造成污染。因此如何综 制得不 同种类的酸溶液 。分别取 １ 各 加入 ８ ｇ Ｎ ａ Ｃ １ ， 在分别加入不 同浓度 配 比的酸溶液 ， 然后 在六联 合利用粉煤灰成为当今环境科学的重要研究课题。 电炉上加热 ２ ｈ 。取下 ， 冷却 ， 洗涤至 中性 ， 干燥后各加入 ２ ０ ０ ｍ ｌ 黑 １ ． ２造纸工业废水的污染现状 ０ ａｉ ｒ ｎ后取下静止 ２ ０ ｈ ． 测Ｃ Ｏ Ｄ值和色度 。经实验得 制浆造纸工业是国民经济的重要产业之一 ，其对环境所造成的 液废水搅拌 ９ ： １ 的酸溶液 。 环境污染问题也 日益突出。据联合国环境组织估计 ， 全世界造纸工业 出采用盐酸与硫酸的浓度 比 １ ． ４改性 粉 煤 灰 用 量 的确 定 每年所排的废水超过 ２ ７ ４ 亿吨 ， 其中Ｂ Ｏ Ｄ ５ ８ ５ ４万吨， ｓ ｓ为 ９ ４万吨 ， ３ 在 １ ０ ０ ｍ Ｌ黑 液 废 水 中加 入 １ ５ ， ２ ０ ， ２ ５ ， ３ ０ ， ４ ０ ， ５ ０ ｇ 改 性 粉 煤 硫化物 １ ０ ０ 万吨。 灰， 在搅拌器 下搅拌 ９ ０ ｍ ｉ ｎ后取 出。静止 ２ ０ ｈ ， 测其 Ｃ Ｏ Ｄ值和色 ２粉 煤 灰 与 黑 液 的 分 析 度。经过实验得出改性粉煤灰用量 为 ２ ５ ｇ 时， Ｃ Ｏ Ｄ的去除率均达 ５ ６ ％以上 ， 继续增加改性粉煤灰用量 ， Ｃ Ｏ Ｄ去除率增加不明显 ， 考 ２ ． １粉 煤灰 的化 学 － Ｉ 生质及 组成 虑本实验粉煤灰用量 较大 ， 故选定改性粉煤用量 为 ５ ０克。 粉煤灰属于火山类物质 ， 其主要成份【 Ｊ 是Ｓ ｉ ， Ａ１ ０ ， Ｃ ａ Ｏ， Ｆ ｅ ０ ． ５改 性 温度 的确 定 等， 同时还含有少量的其它物质。粉煤灰 主要 由非 晶态 的玻璃体ห้องสมุดไป่ตู้ ３ 把６ 份原状粉煤灰依次放人马弗炉中匀速升温 ，升温终点温度 （ 占７ ０ ％ ～８ ０ ％） 和晶体矿 物石英 、 莫来石等组成 ， 而且玻璃体 中也 分别为 １ ０ ０ ℃、 ２ ０ ０ ℃、 ３ ０ ０ ｏ Ｃ、 ４ ０ ０ ℃５ ０ ０ ℃、 ６ ０ ０ ℃、 ７ ５ ０ ℃， ９ ０分钟后 含有大量的莫来石 （ ３ Ａ１ ： ０ ３ ＂ ２ Ｓ ｉ Ｏ ￣ 。粉煤灰的主要成份硅 、 铝围绕 取出冷却， 将样品倒人 ６个 ５ ０ ０ ｍ ｌ 烧杯 中， 各加入 ２ ０ ０ ｍｌ 黑液废水 ， 颗粒 呈 一 定 规 律 分 布 。 在搅拌器下搅拌 ９ ０ ｍ ｉ ｎ 后取出。静止 ２ ０ ｈ ， 测其 Ｃ Ｏ Ｄ值和色度。 ２ ． ２黑 液 的成 分 分 析 及 污 染现 状 通过实验： 随着活化温度升高粉煤灰的吸Ｉ Ｎ－ ￣Ｎｉ ｇ ｒ Ｎ ＝ 大。 温度达 黑液是蒸煮后纸浆分离 出的残液。它几乎集 中了制浆造纸过 ３ ０ ０ ℃。Ｃ Ｏ Ｄ去除率最高 ， 为 ６ ８ ． １ １ ％。因此确定活化温度为 ３ ０ ０ 。 程９ ０ ％ 的污染物 ， 每生产 ｌ ｔ 纸浆约排 除黑液 １ ０ ｔ 。属强碱性有机
粉煤灰基地质聚合物材料的应用研究进展
性能。
刘泽等 ［９－１０］ 研究证明循环流化床超细粉煤灰基
地质聚合物与 Ｚｎ ２＋ 、 Ｐｂ ２＋ 均具有较好的相容性， 使
得大掺量 Ｚｎ ２＋ 的固化率达 ９９％以上， Ｐｂ ２＋ 的固化率
也达到了 ９０％ 以上。 其对含铬电镀污泥也可以进
行良好的固化， 固化体强度较高， 毛林清等 ［１１］ 对
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｏｆ ｆｌｙ ａｓｈ ｆｒｏｍ ｃｏａｌ － ｆｉｒｅｄ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔ ｈａｓ ｃａｕｓｅｄ ｃｅｒｔａｉｎ ｈａｒｍ ｔｏ ｔｈｅ ｅａｒｔｈｓ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ
ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ａｎｄ ｈｕｍａｎ ｈｅａｌｔｈ． Ｔｈｅ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｇｅｏｐｏｌｙｍｅｒ ｗｉｔｈ ｆｌｙ ａｓｈ ａｓ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌ ｈａｓ ｔｈｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ
水等发泡剂对块体、 球形等吸附材料进行起泡处
技术的投入及研究， 以应对水资源短缺的问题。
理， 以增加其吸附活性位点， 从而加大吸附量。 因
粉煤灰本身具有特殊的多孔蜂窝状结构、 比表
面积较大， 又具有 Ａｌ ２ Ｏ ３ 、 ＳｉＯ ２ 、 ＣａＯ 等活性组分，
此， 块体及球形吸附剂特别是球形吸附剂很有可能
固体废弃物中包含了大量的重金属及其化合物， 如
且在内部形成密闭性良好的牢笼形状， 从而可以将
断富集并潜移默化地渗透到了广袤的土壤及水资源
实现了以废治废、 变废为宝的环保目标， 在材料、
Ｐｂ、 Ｚｎ、 Ｃｓ、 Ｓｒ、 Ａｓ、 Ｃｄ 等， 有害重金属离子不
重金属离子、 有毒废物质等包裹在牢笼空腔内部，
中， 这对人们赖以生存的生态环境造成了严重的威
粉煤灰基地聚物的性能影响因素及其凝胶产物研究进展
system. In this paper, based on the formation and advantage of geopolymer, the advantage of fly ash was analyzed as silicaaluminum precursor. Also, the influences of activator ions, curing conditions and calcium-components were emphasized on
灰基地聚物材料的凝胶产物变化及其反应机理研究进展。 目前含钙固废作为添加物逐渐应用于改性粉煤灰基地
聚物中,因此明确凝胶产物组成和反应机理将为粉煤灰基地聚物材料性能优化提供理论指导。
关键词:粉煤灰; 地聚物; 钙组分; 养护条件; 凝胶产物; 反应机理
中图分类号:TU526
文献标志码:A
文章编号:1001-1625(2021)03-0867-10
原材料,经碱激发制备地聚物材料( CaO 质量掺量设置了 0% 、5% 、20% 和 40% ,后文所出现的掺量,均为质
量掺量;Si / Al 摩尔为 2. 0;液固比为 0. 38) ,并对凝胶产物和原材料的组成与结构进行测试,研究发现不掺
CaO,产物为地聚物( N-A-S-H) 凝胶;CaO 掺量为 5% ,产物为( N,C) -A-S-H 凝胶;CaO 掺量为 20% ,产物为
( 图 1) 。 地聚物相关文章发表数量逐年增长,其中地聚物硅铝基材主要以粉煤灰、偏高岭土、高岭土、高炉矿
渣和赤泥为主,粉煤灰和偏高岭土的研究最广泛。 2018—2020 年粉煤灰地聚物的研究论文发表量已超出偏
高岭土地聚物的一倍之多。 低钙粉煤灰地聚物的相关参考文献众多,基础理论研究成果和试验数据比较丰
火电厂粉煤灰改性物对Cu(Ⅱ)的吸附性能及应用研究
２ 结 果 与讨 论
２ １ 反应 动 力学 ．
１ 试
验
在 ｃ （Ⅱ） ｕ 的初 始浓 度 为 １０ｍｇＬ和 ２０ｍ ／ 、 ０ ／ ０ ｇＬ ｐ Ｈ值 控制 在 ５０、 附 剂 的用 量 为 ８ｇＬ 吸 附温 度 为 ． 吸 ／ 、
３ ＝ ， 附 时 间 对 Ｃ ０ｃ时 吸 Ｉ ｕ（Ⅱ） 附 量 的 影 响 情 况 见 吸
数。
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１ ０
图 ４ Ｃ （ 吸 附 的线 性 Ｌｎ ｍ ｉ 图 ｕ Ⅱ） ａ ｇ ｕｒ
（ ｏＬ； ｍｍ ｌ ）Ｋ为 脱 附过 程 的平 衡 常数 。 由图 ４可 进一 ／
振荡 一定 时 间 ， 下 过 滤 ， 馏 水 洗 涤 ， 分 光 光 度 法 取 蒸 用 测定 滤液 中的 Ｃ （Ⅱ） 度 。 ｕ 浓
有待进 一步 深入 。本 工作 主要 研 究 了粉 煤 灰 改性 物 对 铜 （ 吸 附的动 力 学 ， 结 合 对 实 际含 铜 废 水 的 吸 附 Ⅱ） 并 净化 处理来 探讨 其在 废水 处理 方 面 的应 用 。
曾 经 ，刘春 华
（ 沙理 工大 学化 学 与环境 工程 学 院 ，湖南 长
长沙
４０ ７ ） １０ ６
［ 摘 要 ］ 在 静 态条 件 下 ， 究 了火 力发 电厂粉 煤 灰 改性 物 （ Ｆ 在 不 同溶 液 中吸 附铜 （ 的 动 力 学 研 Ｍ Ａ） Ⅱ）
及其用于镀铜废水处理的情况。结果表明 ， Ｆ Ｍ Ａ对铜 （ 具有较 强的吸附性 能，Ｈ值是影响吸 附的主要 因 Ⅱ） ｐ 素 ， 电吸 附和 特性 吸 附是 主 要 吸 附 形 式 ， Ａ 吸 附铜 （ 的 最 初 速 率 与 浓 度 成 一级 反 应 ， 附过 程 符 合 静 ＭＦ Ⅱ） 吸
改性粉煤灰处理含铬废水实验
改性粉煤灰处理含铬废水的实验研究摘要：我国是一个燃煤大国，每年有近亿吨粉煤灰排放，大量粉煤灰堆放，不仅占用土地，而且对环境造成很大危害。
利用盐酸对粉煤灰进行改性，处理含铬废水效率达到80%，为实现清洁生产等可持续发展战略提供强有力的技术支持，实用意义显著。
关键词改性粉煤灰吸附含铬废水处理1 前言铬既是生物的必需元素，又是有毒的污染元素。
因此发展含铬废水处理技术，不仅有利于环境保护，而且可以促进工业发展和人类社会的进步。
粉煤灰是具有一定活性的球状细小颗粒,对于水中杂质具有较好的吸附性能,利用粉煤灰对含铬废水进行处理可谓以废治废,且费用低廉,处理效果好。
通过开展对粉煤灰理化特性的研究，通过实验探索粉煤灰在对含铬废水处理方面应用的可行性不仅具有理论学术上的探索意义，更为解决今后粉煤灰的安全处置及综合利用、保护矿山生态环境、实现清洁生产等可持续发展战略提供强有力的技术支持，实用意义显著。
2 改性粉煤灰的制备本次实验采用沧州市发电厂贮灰场中的粉煤灰。
实验中我们对沧州市发电厂贮灰场中的含有水分的湿粉煤灰进行取样，将制好的粉煤灰试样进行多元素分析，测试结果列于表2-1。
表2-1 发电厂粉煤灰化学组成由上表可知：沧州市发电厂粉煤灰试样中sio2、al2o3含量较高，特别是al2o3，其含量已略高于al2o3的上限值；fe2o3、na2o、k2o及烧失量值较低；而mgo及cao含量适中。
电厂粉煤灰试样中含大量sio2、al2o3，提供了大量的si、al等活性点，有利于化学吸附的进行。
又因沧州市电厂的粉煤灰中除硅外，铝含量高，铁含量低。
因此需加入铁类物质，补充铁的不足，所选用的铁类物质为石家庄钢厂转炉铁泥，其化学成分如下表2-2所示：表2-2 铁泥成分成分总铁al2o3 cao mgo 烧失量含量(%) 13.29 0.53 1.71 3.80 3.18为了实验的简便,在进行配比的时候就根据经验把改性粉煤灰的活化时间取定为15min(因其已经足够满足活化要求),盐酸浓度取1.5mol/l,粉煤灰的量取0.3g,铁泥60mg.取60mg的铁泥，用1.5mol/l的盐酸溶解，再加入0.3g粉煤灰于恒温水浴锅中加热(酸用量与灰量之比为2∶1（ml/g）)15min，制得改性粉煤灰。
纤维素醚对粉煤灰砂浆的改性研究
ｆ ｒ ａ ｅ ａ ｅ ｎ ｉ ｅ ｔ ａｅ ｎ ｈ ｅａ ｉｎ ｈ ｐ ｂ ｔ ｅ ｔｄ ｎ ｉ ｎ ｏ ｐ ｅ ｓｖ ｔｅ ｇｈ ｈａ ｌ ｏ ｍ ｎ ｅ ｈ ｓｂ ｅ ｎｖ ｓｉ ｔ ｄ ａ ｄ ｔ ｅ ｒｌ ｔ ｓ ｉ ｅ ｗｅ ｎ ｗｅ ｅ ｓｔ ａ ｄ ｃ ｍ ｒ ｓ ｉｅ ｓｒ ｎ ｔ ｓａ — ｇ ｏ ｙ
… ０● Ⅲ Ⅲ 。ｏ ． 。０． 。ｏ ． 。。． Ｄｏ ．０ ０● ０… … ０● ０ ０● 。。 ．０ ０● 。ｏ ． ０ …
表５
Ｒ Ａ ２５与 减 水 剂 的 流 动 度 测 定 情 况 Ｓ Ｃ４ ．
与 ＰＯ４ ． ． ２５相 容 性 较 好 的 减水 剂 依 次 为 ： Ｓ Ａ 、
试验结果表 明： 在粉煤灰砂浆 中掺入羟丙基 甲基纤维 素醚 ， 能显著改 善砂浆 的保水性能 ， 延长 砂浆的粘结 时间 ， 降 低砂浆 的湿密度和抗压强 度。湿 密度与 ２ ｄ 压强度之间具有较好 的相关性 ， 已知湿密 度的条件下 ， ８抗 在 利用 拟合 公式可 以推算 出 ２ ｄ抗压强度 。 ８
Ｋｅ ｒ ｓ： ｙ ａ ｈ； ｅ ｌ ｌｓ ｔ ｅ ｓ； ｔ ｒｒ ｔｎ ｉ ｎ； ｏ ｐ ｅ ｓｖ ｔｅ ｇ ｈ；ｃ ｒｅａ ｉｎ ｙ ｗｏ ｄ ｆ ｓ ｃ ｌｕ ｏ ｅ ｅｈ ｒ ｗａｅ ｅ ｅ ｔｏ ｃ ｍ ｒ ｓ ｉｅ ｓｒ ｎ ｔ ｌ ｏ ｌｔ ｏ
目前 ， 粉煤灰在建筑工程 中已被广泛应用 ， 在砂浆
粉煤灰对沥青改性作用的试验研究
延度／ ｎ ａ
粉煤灰含量／ ％
图 ２ 软化点与粉煤灰含量 的关 系曲线
软化点／ ＇ Ｃ ５ ４ ４ ５ ４ ４ ５ ５ ４ ５ ００ ６５ ７１ ００ ９８ ４２ ０３ ４４ ９８ ４８
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１４ ・ ４
第３ ３卷 第 １ ４期 ２ ００ ７年 ５ 月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥ（ ＵＲＥ
Ｖｏ ． ３Ｎｏ．４ １３ １ Ｍａ． ２ ０ ｖ ０ ７
文章编号 ：０ ９６ ２ （０ ７ １．１４０ １０ —８ ５２ ０ ）４０ ４ ．２
粉 煤灰 对 沥 青 改性 作 用 的试 验 研 究
石 照青 陈荣涛
摘 要： 介绍 了沥青粉煤灰的试验配合 比设计及其基本性质 ， ７ 以 ０号道 路石油沥青为主料 ， 通过加入不同含 量的粉煤 灰 加 热反应 ， 验检 测生成的新材料的各项指标 ， 析得 出了粉煤灰对沥青 的改性作用 ， 试 分 为其进 一步 的研 究和 应用提供 了
针人度 １ ℃ ５
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４ ７ １ ６ ７ ． ７ ６ ８ １ ０ １ ６ ６５ １ ９ ５ ２ ０ ５ ９６ ８ ８ ６ ９ ４ ０ ８ ０１ １ ５ ６ ３
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温度 ／ ℃
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粉煤灰改性及其应用研究进展吴美玲【摘要】粉煤灰是煤燃烧后的固体废弃物,随着排放量增大,越来越受到人们关注.此文介绍了粉煤灰的性质和改性方法,综述粉煤灰的应用研究现状,概括为粉煤灰提取硅、铝、铁的应用现状、粉煤灰物理化学改性后的应用现状和粉煤灰合成分子筛的应用现状三个方面,并在比较应用方面优缺点的基础上,提出粉煤灰合成分子筛的途径是粉煤灰深度利用的方向,最后展望粉煤灰在环境治理方面具有良好的发展前景.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2017(045)008【总页数】3页(P22-24)【关键词】粉煤灰;性质;改性方法;应用【作者】吴美玲【作者单位】中石化股份公司天津分公司研究院,天津300271【正文语种】中文【中图分类】X752粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，每燃烧1 t煤就能产生250～300 kg的粉煤灰。
目前我国粉煤灰每年的排放量已经超过3亿吨，预计2020年，粉煤灰排量将达到5.01亿吨[1]。
对粉煤灰的利用主要在建筑工程、道路工程和建材上。
粉煤灰也可以用于环境保护上，用于废水和废气处理。
由于粉煤灰的排放量较大和可利用途径范围较广，因此近年来对粉煤灰改性和应用研究越来越深入。
粉煤灰是一种具有火山灰活性的微细粉末，包括结晶体、玻璃体及少量未燃尽的有机质，主要化学组分是Al2O3、Fe2O3、SiO2、CaO等，约占总量的70%以上。
粉煤灰的矿物组成十分复杂，因原煤的组成和燃烧条件的不同而有较大的差异。
表1为我国一些电厂粉煤灰化学组成[2]。
粉煤灰物理组织多孔，比表面积较大，具有较高的吸附活性，其物理性质见表2[3]。
从粉煤灰的物理性质可见，粉煤灰与活性炭的性质相似，因此粉煤灰具有较高的应用价值。
由于粉煤灰本身吸附容量不高，对其改性使其适用于不同的用途，因此对粉煤灰改性的研究较为深入。
目前改性方法主要包括物理改性和化学改性。
其中物理改性有机械磨细改性、微波改性、超声波改性、高温热改性以及金属化表面改性。
其中机械磨细改性通过细磨使粉煤灰表面富含不饱和键，能够提高离子交换和置换的能力。
同时粉煤灰经过机械研磨后，能够将一些松脆多孔结构、空心微珠等被打散，使颗粒更加均匀[4]。
微波改性通过微波的高频交变电场特性使其能够进行能量的转化和传递。
微波改性既能节能省时，又可改变粉煤灰特性。
超声波改性通过空化作用对粉煤灰化学改性，破坏粉煤灰的玻璃体结构，提高粉煤灰的吸附能力和离子交换能力。
高温热改性利用高温直接破坏粉煤灰的玻璃网络结构，从而提高粉煤灰的物理和化学吸附能力。
金属化表面改性是通过在粉煤灰表面镀覆金属薄膜来改变粉煤灰导电导磁性能的目的。
金属化改性的粉煤灰常常作为一种良好的电磁吸波材料和电磁屏蔽材料使用[5]。
化学改性包括碱法改性、酸改性、盐改性和表面活性剂改性。
碱法改性，目的是破坏粉煤灰中的Si-O-Si和Si-O-Al 网络结构，破坏玻璃体表面的致密层，激发粉煤灰的活性。
碱改性通常加入强碱氢氧化钠进行化学反应，即可制得改性粉煤灰。
酸改性，是一种能耗较低的改性方法。
在粉煤灰中加入酸，不仅可以去除粉煤灰通道内的杂质，改善粉煤灰的吸附效果，而且对粉煤灰中的硅、铝、铁有较高浸出率，可以形成硅、铝凝胶和沸石分子筛。
盐改性，主要是在粉煤灰表面吸附一些盐改性离子，如Al3+、Fe2+、Ca2+等一些离子，使得粉煤灰具有离子交换功能。
表面活性剂改性，是通过改变粉煤灰表面电性来提高粉煤灰的表面吸附能力。
粉煤灰的改性常采用联合改性方式，以此满足不同方面的应用。
如先机械改性使粉煤灰表面性质均匀再进行化学改性。
对粉煤灰采用酸碱联合改性也是一种常用的方法，以此提高粉煤灰的吸附容量和吸附性能。
粉煤灰的应用领域根据粉煤灰自身的性质和改性后具有的特定性质而定，不同物理和化学性质的粉煤灰有不同的应用领域。
目前粉煤灰研究应用领域可以分为以下三个方面。
3.1 粉煤灰提取硅、铝、铁的应用现状粉煤灰中的主要成分为氧化硅和氧化铝。
如我国内蒙、山西等地区存在的高铝粉煤灰，其主要特点是具有较高的氧化铝含量，为40%左右，最高可达48%～50%。
因此对高铝粉煤灰的应用主要集中在氧化铝和氧化硅的分离提取上。
目前所采用的方法主要有石灰石烧结法、酸溶出法、碱溶出法和酸碱联合法等[6]。
高铝粉煤灰可作为氧化铝和氧化硅的原料，达到资源化利用途径。
若粉煤灰中包含4%～18%铁含量较高的磁性微珠，可进行粉煤灰磁珠的综合利用。
根据磁珠特性进行精细分级，可实现高附加值利用。
经过多级磁场磁选后，粉煤灰磁珠可应用到重介质选煤中、水处理领域中、复合材料等领域中[7]。
以粉煤灰为原料制备多孔的SiO2气凝胶材料，可进一步应用在医学、光电、机械等领域。
其中大连理工大学、中国地质大学和西南科技大学等高校开展的粉煤灰制备SiO2气凝胶的研究，取得较大的研究成果。
以粉煤灰为原料制备气凝胶材料首先要对粉煤灰进行活化或者预处理，然后经过溶胶-凝胶聚合和常压干燥方法获取。
但目前对SiO2气凝胶的研究还处于实验室研究阶段，大规模产业化的生产工艺还有待于开发[8]。
3.2 粉煤灰物理化学改性后的应用的现状粉煤灰经过物理化学改性后，应用范围较广，目前多用于废水和废气处理上。
废水处理，可用于含酚废水、印染废水、焦化废水、含重金属废水、氨氮废水与含磷废水、含油废水等方面上。
对粉煤灰改性，使粉煤灰中的Fe3+、Al3+形成新的结构。
可催化过氧化氢的氧化反应，有效降低废水中的有机物。
通过在粉煤灰中加入碳酸钠，高温煅烧后，再用盐酸溶解所制得改性后的粉煤灰，可用于含酚废水的处理。
由于改性后的粉煤灰比表面积增大，吸附性能增强，且作为非均相催化剂，催化过氧化氢氧化水中的苯酚，明显提高了苯酚去除率和氧化效率[9]。
粉煤灰对染料废水的处理也有明显的效果。
用盐酸对粉煤灰进行改性，可以吸附废水的亚甲基蓝、酸性蓝、酸性红等。
而且染料废水的COD和色度去除率能到达80%以上。
用亚铁离子对粉煤灰进行改性，可有效脱除废水中的磷，在适宜条件下，对磷的去除率能达到98%以上[10]。
废水中的重金属离子严重影响水质，带来巨大的危害。
粉煤灰经改性后，对废水中的重金属离子具有良好的吸附性能。
如用氢氧化钙活化粉煤灰对Cr6+较强的吸附作用，用铝改性粉煤灰后对废水中的金属砷有良好的吸附性能[11]。
氨氮废水对人体及其他微生物有一定的毒副作用，严重时可诱发癌症。
将粉煤灰以氢氧化钠煅烧水热合成改性，对氨氮的去除率达90%以上[12]。
粉煤灰经过活化或改性后也可应用于废气处理中。
在废气处理上主要应用在脱硫脱氮和酸雾治理中。
以粉煤灰和氢氧化钙为原料开发吸附剂，可以应用到烟气脱硫脱氮中。
3.3 粉煤灰合成分子筛的应用现状分子筛因其自身结构组成中所含有的硅铝比不同而导致分子筛的用途和性质不同，根据其性质不同可以将分子筛应用到不同领域中。
由于粉煤灰的主要组成成分和分子筛相似，因此将粉煤灰合成分子筛，不但有利于资源利用价值提高，而且拓宽了分子筛原料来源渠道。
粉煤灰合成分子筛的常用方法有水热合成法、碱熔法、微波辐射法和晶种法。
粉煤灰合成4A分子筛成为人们研究的热点。
因4A分子筛是一种很强的吸附剂，可作为洗涤助剂将水中的钙镁离子交换出来，尤其用4A沸石替代三聚磷酸钠作洗涤剂助剂对解决环境污染有着重大作用，且作为洗涤助剂用量很大。
粉煤灰合成4A分子筛首先通过酸处理或磁选机除铁等杂质预处理，然后在高温煅烧和加碱熔融煅烧下破坏粉煤灰中的晶体结构，释放出无定型的SiO2和Al2O3。
根据配比，添加铝酸钠和硅酸钠，加入晶种导向剂，在一定温度下进行胶化，最后经过滤、洗涤、干燥工序即可获得4A分子筛产品。
研究发现，微波加热对晶体结晶度有较大影响。
在4A分子筛合成中，通过传统的水热法与微波加热结合的方法能合成晶型规整的4A分子筛，且结晶度可达到91%。
所合成的4A分子筛对废水中重金属的去除率达到了98%[13]。
比较粉煤灰三个方面应用现状，粉煤灰中的硅、铝、铁元素提取主要针对一定区域的特性粉煤灰，因此应用具有局限性。
粉煤灰进行物理化学改性，应用范围广，适用于不同性质的粉煤灰。
且粉煤灰价格低廉，在环保应用上效果明显，利用率较高，具有“以废治废”的优势。
利用粉煤灰合成分子筛的研究意义重大，不但为分子筛的生产提供了廉价的工业原料，还提高了粉煤灰的利用附加值。
因此将粉煤灰合成分子筛的途径可作为粉煤灰深度利用的发展方向。
粉煤灰与活性炭具有相似的性质，应用价值较高。
粉煤灰无论是经过物理化学改性还是分子筛的合成后，应用范围越来越广，尤其是应用在环境治理方面，效果突出。
这样不仅解决了粉煤灰作为固体废弃物造成一系列的环境问题，还“变废为宝”，环境效益越来越明显。
长远来看，粉煤灰在环境治理的应用上具有良好的发展空间。
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