物料介绍

　　由燃料(主要是煤)燃烧过程中排出的微小灰粒。其粒径一般在1～100μm之间。又称飞灰或烟灰。由燃料燃烧所产生烟气灰分中的细微固体颗粒物。如燃煤电厂从烟道气体中收集的细灰。粉煤灰是煤粉进入1300～1500℃的炉膛后，在悬浮燃烧条件下经受热面吸热后冷却而形成的。由于表面张力作用，粉煤灰大部分呈球状，表面光滑，微孔较小。一部分因在熔融状态下互相碰撞而粘连，成为表面粗糙、棱角较多的蜂窝状组合粒子。粉煤灰的化学组成与燃煤成分、煤粒粒度、锅炉型式、燃烧情况及收集方式等有关。粉煤灰的排放量与燃煤中的灰分直接有关。据我国用煤情况，燃用1t煤约产生250～300kg粉煤灰。大量粉煤灰如不加控制或处理，会造成大气污染，进入水体会淤塞河道，其中某些化学物质对生物和人体造成危害。

　　产生原理

　　粉煤灰是煤粉在高温(1300～1500℃)中燃烧、冷却而形成。大部分呈球状，表面光滑，微孔较小。部分颗粒因熔融时粘连，表面粗糙、棱角多呈蜂窝状组合粒子。一般指燃料燃烧所产生的烟道气中的任何固体颗粒，有时也包括在水泥生产过程中悬浮在空气中的颗粒状物质。它的化学组成变化很大，与燃料类型、燃烧条件及集灰方式有关。例如：在燃烧煤的发电厂所得的飞灰中，除含有未烧尽的煤粒外，还含有大量硅、铁、铝、钙、镁、钠、钾、硫的氧化物以及各种微量元素。粉煤灰对大气污染危害极大，必须采取设除尘装置等措施予以除去。可用作处理污水的吸附剂或助滤剂。

　　物料危害

　　对国内四个不同的垃圾焚烧厂产生的粉煤灰进行物理及化学特性分析.四种粉煤灰在颗粒尺寸分布上有相似的规律,粉煤灰中重金属的质量分数分析结果表明采用纯垃圾焚烧的炉排炉粉煤灰中的质量分数高于掺煤混烧的流化床焚烧粉煤灰中的质量分数.随着粉煤灰颗粒尺寸的减小,粉煤灰中重金属的浓度呈现增加的趋势.粉煤灰的渗滤特性表明,粉煤灰中Ca质量分数越高,粉煤灰的酸中合能力越强,且重金属的渗出率受粉煤灰渗滤液的pH影响大,而在碱性渗滤条件下受粉煤灰中重金属质量分数的影响小。 垃圾焚烧发电厂的焚烧粉煤灰进行粒径分级毒性分析研究。主要研究了粒径在35～1 000μm范围内的粉煤灰的腐蚀性和短期浸出毒性,包括Cr、Cd、Mg、Pb、Mn、Fe、Cu、Zn、Ni、Co等重金属,SO24-,Cl-,NO3--N和NO2--N,同时也研究了粉煤灰的物质组成和矿物特性。研究结果表明,所有粒径粉煤灰的浸出液pH值在12.3～12.5之间,属于有腐蚀性的危险废物,重金属Mg、Pb、Zn的浸出浓度最高,分别为168.78、53.94和86.40 mg/L。粉煤灰浸出液和含量最高分别达到8.87g/L和1.38 g/L,同时浸出液中测出一定量的硝态氮和亚硝态氮,证明粉煤灰吸附了垃圾焚烧过程中产生的氮氧化物气体。另外,研究得出粉煤灰的基本组成元素为Ca、Si、Cl、K、Na、S、Al、Mg和Fe,而重金属则以Zn、Pb、Mn、Cu、Cr等为主。矿物相主要为含硅和钙的化合物及NaCl和KCl等氯化物。

　　对自然环境

　　应用能谱分析、灰熔点炉、XRD、压汞仪等仪器手段对国内外8种垃圾焚烧粉煤灰的成分、熔点、晶相结构、颗粒特性等物理化学性质进行了系统研究。研究表明,粉煤灰成分因为受原料、炉型、取样位置等因素影响而差异很大。由于粉煤灰的成分差异导致垃圾焚烧粉煤灰比煤灰更易于熔融,对熔融处理有利,这主要归因于粉煤灰中SiO2含量以及SiO2 Al2O3差异,熔点与SiO2含量存在正比关系;添加CaO实现助熔是有条件的,不同粉煤灰由于焚烧条件和粉煤灰成分不同导致晶相组成有一定差异;粉煤灰内部孔径主要分布于0.3μm～1.5μm范围内,粉煤灰的比表面积为20.5m2 g。

　　粉煤灰超微粉粉碎设备，粉煤灰气流粉碎机、球磨分级生产线、空气冲击磨等设备