煤矸石與粉煤灰的危害及綜合利用
發布日期:2019-01-31 11:01 作者:zzmana
近年來,大力推廣使用固體廢棄物如煤矸石、粉煤灰等作為新型建筑材料,充分挖掘固體廢棄物的優勢,變廢為寶,是未來建筑發展中非常重要的一個環節。
一、煤矸石
煤矸石是工業社會中存儲量最大的固體廢棄物,煤矸石的主要成分:煤矸石的礦物組成為粘土巖、砂巖、碳酸巖、鋁質巖等,煤矸石的化學成分主要是SiO2、Al2O3和C,其次是Fe2O3、CaO、MgO等,此外,也常含有少量Ti和Ca等金屬元素。
(1)煤矸石的危害
對土地的影響:隨著煤矸石排放量不斷增加,占地面積進一步擴大,破壞生態環境,影響了人類的可持續發展。
對環境的影響:露天堆放的煤矸石,一部分經過雨水琳洗,污染地下水和土壤,另外一部分形成地表徑流,污染地表水,人類長期飲用含有重金屬的水源,會對生命健康造成威脅;煤矸石中含有C元素,長期堆積容易自燃,釋放有毒氣體,污染大氣環境。
對地質的影響:堆積的煤矸石山會出現山體滑坡或者崩塌等地質災害,對周邊居民的生命財產造成威脅。
(2)煤矸石的綜合利用
雖然,長期堆積的煤矸石會對環境造成一定的污染,但是,它也是一種可以利用的資源。
分選回收:經過簡單工藝,從煤矸石中提取煤、黃鐵礦等有用礦物。
能量轉化:將含C量高的煤矸石用于發電;提取煤矸石灰渣中的有用元素,如鎵、鍺等。
生產化工產品:提取煤矸石殘渣中的鎵、鍺等有用元素制備活性炭;用煤矸石制取鋁鹽產品、硅系列產品。
建筑材料及其他材料:煤矸石磚強度高、熱阻大、隔音好、具有廣闊的市場前景;研磨后的自燃煤矸石具有的火山灰活性可以生產各種標號的水泥及混凝土;煤矸石也可以制作耐火材料、保溫材料,也可以生產農用肥料。
直接利用:廢棄的煤矸石直接用來填筑鐵路、公路、溝谷、塌陷區、煤礦采空區及廢舊礦井。
二、粉煤灰
粉煤灰化學成分主要為SiO2和Al2O3,次要成分為CaO和Fe2O3等;燃燒后的礦物組成可分為晶體礦物和非晶體礦物兩類。隨著電力工業的迅速發展,粉煤灰的排泄量不斷增加。
(1)粉煤灰的危害
大量粉煤灰的堆積,容易產生揚塵,污染大氣環境;排入水系會造成水體污染,威脅人體和生物的健康。
(2)國內對粉煤灰的綜合利用
(a)建筑材料——粉煤灰水泥:改善混凝土和易性、減少泌水和離析,節約水泥;粉煤灰混凝土:提高混凝土強度、抑制堿骨料反應;燒結粉煤灰磚、砌塊:生產周期短、節能、成本低、質量好、保溫及耐久性好;粉煤灰陶粒:密度小、強度高、保溫性能好、耐火、化學性能穩定。
(b)土力工程——路基填料:粉煤灰多孔、吸水量高、泄水能力強、適合作為路基填筑材料;道路鋪裝:強度高、不翻漿、抗凍水穩定性好,適合路面鋪裝。
(c)農業——粉煤灰有效改善土壤結構、提高種子發芽率、改善土壤PH。粉煤灰富含礦質元素,可以制化肥。
(d)化學工業——制造分子篩、拒水粉、提取鋁、橡膠復合材料和造紙。
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