1. 粉煤灰是燃煤锅炉排放的废渣,是煤燃烧后形成被烟气携带出炉膛的从烟气中收捕下来的细灰。粉煤灰也称飞灰,是燃煤电厂将煤磨细成 100μ m 以下的细粉,用预热空气吹入炉膛悬浮燃烧,产生高温烟气,经由捕尘装置捕集得到的粉状残留物,是一种人工火山灰质材料。对于粉煤灰的综合利用,一般也包括炉底渣
(1)颜色
粉煤灰的颜色一般在乳白色到灰黑色之间变化。粉煤灰的颜色是一项重要的质量指标,可以反映含碳量的多少和差异。在一定程度上也可以反映粉煤灰的细度,颜色越深,粉煤灰的粒度越细,含碳量越高。粉煤灰有低钙粉煤灰和高钙粉煤灰之分,通常高钙粉煤灰的颜色偏黄,低钙粉煤灰的颜色偏灰。
(2)粉煤灰的细度和比重
粉煤灰颗粒细度与磨制的煤粉细度有关,一般在 ~320μm 之间,相对密度一般为 ~cm 。粉煤灰越细,细粉占的比重越大,其活性也越大。粉煤灰的细度影响早期水化反应。
(3)粉煤灰的物理性质
粉煤灰的物理性质包括密度、堆积密度、细度、比表面积、需水量,这些性质是化学成分及矿物组成的宏观反映。由于粉煤灰的组成波动范围很大,因此其物理性质的差异也很大。
表1 粉煤灰的物理性质
性质 密度
单位 g/cm
3
3
[16-20]
。
数据范围 3~4
平均值 2
堆积密度 密实度 比表面积
g/cm t/m cm/g
23
3
~ 22~45
氮吸附法:700~17000 透气法:1340~6980
3330 3230 49 100 60
原灰标准稠度
需水量 28天抗压强度
比
% % %
26~69 77~180 33~78
(3)粉煤灰的化学成分
粉煤灰的化学成分与煤所含有的各种物质成分有关,主要成分是二氧化硅(SiO2)、三氧化二铝(Al2O3)、三氧化二铁(Fe2O3)、氧化钙(CaO)、氧化镁(MgO)、未燃尽的炭(烧失量),还有少量微量元素等。其中SiO2、Al2O3、Fe2O3三种成分占70%左右,CaO和MgO含量较小。
从物相上讲,粉煤灰是晶体矿物和非晶体矿物的混合物。其矿物组成的波动范围较大。一般晶体矿物为莫来石、磁铁矿、赤铁矿、石英、石墨及少量硅酸盐、方铝矿、金红石等,其中莫来石硬度大,粉磨较困难。非晶体矿物为玻璃体、无定形碳和次生褐铁矿,其中玻璃体含量占50%以上,主要由硅铝质等组成,这些玻璃体经过高温煅烧,储藏了较高的化学内能,是粉煤灰活性的主要来源。
(4)粉煤灰的需水量比
粉煤灰的需水量比在一定程度上反映粉煤灰的物理性质的优劣。最劣质的粉煤灰的需水量比往往高达120%,优质粉煤灰需水量比在90%以下。
(5)粉煤灰中的微量元素
粉煤灰中含有多种微量的金属、非金属元素。火电厂原煤经过磨细后吹入炉膛燃烧,收尘采取多级电场除尘器,从第一电场至末电场,粉煤灰的细度逐渐变细,细粒径的粉煤灰比表面积、表面活性和吸附功能均较大,从而导致绝大多数微量元素趋向在细粒径中富集,其富集程度是粗灰的数倍。
2. (1)脱硫石膏的物理性质
脱硫石膏颗粒特征和物理状态与天然石膏相比有较大的差异。脱硫石膏含有10%~25%附着水,呈湿粉状。正常脱硫石膏的外观颜色近乎白色,随杂质含量变化呈黄白色或灰褐色。脱硫石膏较天然石膏细,粒径一般不超过 92μm,且80%以上的粒径在 30μm~60μm 之间,级配不如天然石膏磨细后的石膏粉。天然石膏经过磨细后粗颗粒多为杂质,细颗粒多为石膏,而脱硫石膏粗颗粒多为石膏,细颗粒多为杂质。基于以上原因,脱硫石膏虽细,但其比表面积却不如天然石膏
(2)脱硫石膏的化学性质
在化学成分上,脱硫石膏与天然石膏的主要成分均为二水硫酸钙。脱硫石膏中二水硫酸钙含量达90%以上,高于天然石膏中二水硫酸钙的含量。脱硫石膏游离水含量一般在10%~25%左右,还含有飞灰、有机碳、碳酸钙、亚硫酸钙以及钠、钾、镁的硫酸盐或氯化物组成的可溶性盐等杂质。脱硫石膏在使用过程中必须严格控制可溶性盐浓度,如钾、钠、氯离子及氧化镁等物质的含量。
(3)脱硫石膏的特性 1)颗粒过细
天然石膏经粉粹后,细度约140μm,而脱硫石膏颗粒直径小于60μm(30~50μm),由于颗粒过细而带来流动性和触变性问题。
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。
2)有一定的含水率
脱硫石膏的含水率一般达到10%~25%。由于其含水率高、粘性强,在装载、提升、输送的生产过程中极易粘附在各种设备上,造成积料堵塞,影响生产过程的正常进行。
3)颜色偏深
质地优良的脱硫石膏是纯白色的,但常见的呈深灰色或带黄色,作为粉刷石膏和装饰石膏将影响外观,主要原因是烟气除尘系统效率不高,致使脱硫石膏含有较多的粉煤灰,其次是由于石灰不纯,含有铁等杂质。
4)堆密度大
脱硫石膏的堆密度达 1g/cm左右。堆密度大对其贮存、生产和产品的性能有重要影响。脱硫石膏与天然石膏的最大不同,在于脱硫石膏含有某些杂质,而这些杂质对石膏制品的性能造成不同程度的危害。
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