煤矸石是采煤过程中排出的含碳量较少的黑色废石,是我国排放量大的固体废弃物,其排放与堆积不仅占用大量耕地,同时对地表、大气造成了很大污染。煤矸石的化学成分与黏土比较相似,煤矸石含有较高的碳及硫,烧失量较大。只有在一定温度范围内才能产生足够数量黏度适宜的熔融物质,具有膨胀性能。根据它的特点,我国已研制出煤矸石陶粒。
煤矸石陶粒是将符合烧胀要求的煤矸石经破碎、预热、烧胀、冷却、分级、包装而产出的。得到的陶粒产品质量全部符合国家标准,部分技术指标超过国家标准,达到了国外同种类型的产品质量,该产品具有创新性、行、属环保类产品。
大量的江河湖水经过多年的沉积形成了很多泥沙。利用河底泥替代黏土,经挖泥、自然干燥、生料成球、预热、焙烧、冷却制成的陶粒称为河底泥陶粒。利用河底泥制造陶粒,不但会减少建材制造业与农业用地争土,而且还为河底泥找到了合理出路,解决了河底泥的二次污染问题,达到了废弃物资源化的目的。
碎石型陶粒一般用天然矿石生产,先将石块粉碎、焙烧,接着进行筛粉;也可用天然及人工轻质原料如浮石、火山渣、煤渣、自然或煅烧煤矸石等,直接破碎筛分而得。
圆球形陶粒是采用圆盘造粒机生产。先将原料磨粉,然后加水造粒,制成圆球再进行焙烧或养护而成。我国的陶粒大部分是这种品种。圆柱型陶粒一般都会采用塑性挤出成型。先制成泥条,再切割成圆柱形状。这种陶粒适合于塑性较高的等黏土原料,产量相比来说较低。圆柱料坯若采用回砖窑焙烧,圆柱体在窑内滚动成椭圆形。
陶粒除了具有多孔、轻重、表面强度高等物理性能外,在生产的全部过程中还使其具有了一定的活性物质,因而已开始用于与日常生活有关的饮水、洗浴等方面来,如过放在饮水机中过滤饮用水、放在淋浴花洒的手柄中增加水的活性等等。
这里主要介绍耐火粘土。耐火粘土是我国的优势资源,也是世界上耐火粘土的主要出口国。我国的耐火粘土矿石类型及品种,矿床分布广泛,全国矿产地达254处以上,主要分布在山西、河南、河北、山东、贵州、辽宁、内蒙、吉林及湖北等省,这八个省区已探明的储量占全国的76%。山西、河南及贵州主要产高铝粘土,硬质粘土则多产于辽宁、内蒙、河北、山东、河南、湖北、安徽和四川,软质粘土主要分布在黑龙江、吉林、内蒙、山西、湖南及广东等地。耐火粘土矿多分布于储煤盆地内,对开发十分有利,目前主要矿产地有:山西阳泉、孝义、河南巩义、新安、河北唐山、沙河、山东章丘、淄博、贵州修文、内蒙准格尔、辽宁复县、吉林舒兰、黑龙江牡丹江、安徽淮北、湖北恩施、宜城、陕西铜川等耐火粘土矿。火粘土按可塑性、矿石特征和工业用途分为软质粘土、半软质粘土、硬质粘土和高铝粘土四种。软质粘土一般呈土状,在水中易分散,与液体拌合后能形成可塑性泥团;半软质粘土的浸散性较差,其浸散部分与液体拌合后亦可形成可塑性泥团。这二种粘土在制作耐火制品时常用作结合剂。硬质粘土常呈块状或板片状,一般在水中不浸散,耐火度较高,为耐火制品的主要的组成原材料。高铝粘土Al2O3的含量较高,硬度和比重较大,耐火度高,常用以制造粘土制品
粉煤灰是煤粉经低温熄灭后构成的一种似火山灰质夹杂。它是熄灭煤的发电厂将煤磨成100微米以下的煤粉,用预热气氛喷入炉膛成悬浮形态熄灭,发生稠浊有少量不燃物的低温烟气,经集尘安装捕集就获得了粉煤灰。粉煤灰的化学构成与粘土质类似,次要身分为二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、氧化钙和未燃尽碳。粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固态废料。粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一,随着电力工业的发展,燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加。以煤粉为燃料的火电厂和城市集中供热锅炉,其中90%以上为湿排灰,活性较干灰低,且费水费电,对环境造成污染,而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。在粉煤灰样品中检测出20多种对环境和身体有害的物质,这中间还包括可能会引起神经系统损伤、出生缺陷甚至癌症的重金属。火力发电是现在电力发展的主力军,在现在提出和谐社会,循环经济的环境中,我们在提高火电技术的方向上要着重考虑电力对环境的影响,对能源的影响,虽然现在在中国已有部分核电机组,但火电仍电力的大部分市场,近年电力发展滞后经济发展,全国上了许多火电厂,但火电技术逐步的提升发展,才能适应和谐社会的要求。本着经济发展程度越高,火电厂越密集;煤炭资源越丰富,火电厂越密集的原则,火电厂大多分布在在华东、华南、东北、华北、贵州。近年来,我国的能源工业稳步发展,发电能力年增长率为7.3%,电力工业的迅速发展,带来了粉煤灰排放量的飞速增加,燃煤热电厂每年所排放的粉煤灰总量逐年增加,1995年粉煤灰排放量达1.25亿吨,2000年约为1.5亿吨,到2010年将达到3亿吨,给我国的国民经济建设及生态环境能够造成的压力。
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