【正文】 ? 以水云母為主的煤矸石，最佳煅燒溫度為 900～ 1000℃ ； ? 以蒙脫石為主的煤矸石，最佳煅燒溫度為 500～ 700℃ ； ? 以綠泥石為主的煤矸石，最佳煅燒溫度為 600～ 850℃ 。 煤矸石的利用 ? 生產(chǎn)水泥 ? 生產(chǎn)燒結(jié)磚 ? 生產(chǎn)微孔吸音磚 ? 煤矸石瓦 ? 煤矸石制品 （ 1）生產(chǎn)水泥 利用煤矸石可以生產(chǎn)三種水泥 ? 煤矸石硅酸鹽水泥 ? 煤矸石砌筑水泥 ? 煤矸石無(wú)熟料水泥 a. 煤矸石硅酸鹽水泥 ? 用煤矸石代替粘土配制水泥生料燒成熟料，其中 C3S含量 50％以上， C4AF含量 20％以上。 ? 要求煤矸石的化學(xué)成分： (％ ) SiO2 Fe2O3 A12O3 CaO MgO S 50～ 70 2～ 8 5～ 20 20 3 1 ? 要求物理性能： 可塑性 硬度系數(shù) 混合料的發(fā)熱量 收縮率 煤矸石粒度 中等 4 約 1675J／ kg 3～ 8％ ＜ 2％（＞ 3mm） ? 燒結(jié)溫度 950～ 1100℃ ，焙燒時(shí)間 6～ 8小時(shí) (3) 生產(chǎn)微孔吸音磚 ? 原料及配比 (％ ) 煤矸石 半水石膏 白云石 鋸木 硫酸 100 20 4 20 2 ? 將破碎后的煤矸石、曬干的鋸木、白云石和半水石膏混合送入硫酸溶液中混合攪拌 ,白云石與硫酸反應(yīng)發(fā)泡 ,使混合料膨脹，然后澆注入模，經(jīng)干燥、焙燒而制成。 ? 石膏沸渣水泥 沸渣 礦渣 水泥熟料 無(wú)水石膏 45～ 55 20～ 25 14～ 16 10～ 14 325～ 435號(hào)石膏沸渣水泥，水化熱低，抗硫酸鹽性能良好，抗凍性與礦渣水泥相近，可用于民用建筑和水工工程。 ? 在實(shí)際生產(chǎn)過程中 ， 由于實(shí)際的生產(chǎn)性能耗比計(jì)算值要大得多 ， 因此 ，一般認(rèn)為燃用煤矸石供熱 、 發(fā)電所需的最低發(fā)熱量應(yīng)為 3346Kg/Kg。因此要獲得較好的火山灰活性，必須控制煤矸石的 最佳煅燒溫度 。 ? 煤矸石的化學(xué)成分見 P290表 10－ 13，表 10－ 14。 ? 我國(guó)煤矸石利用率低，利用率不到 20％，大部分堆積存放，形成大大小小的煤矸石山，侵占農(nóng)田、山溝、坡地，自燃煤矸石放出的煙灰粉塵及 SO2等有害氣體污染大氣、水體，造成酸雨。當(dāng)加熱到一定溫度時(shí)，其中水被脫去而留下一定大小的通道，具有很強(qiáng)的吸附能力，能把小于孔洞的分子吸進(jìn)去，而把大于孔洞的分子阻擋在孔外，這就好象把大小不同的分子進(jìn)行篩分，故稱為分子篩。 粉煤灰肥料 ? 粉煤灰 Si—K肥 ? 粉煤灰 Si－ Ca－ K肥 ? 粉煤灰磁化肥 ? 粉煤灰磷肥 (a) 粉煤灰 Si— K肥 ? 用粉煤灰和一定量的 KOH， 經(jīng) 700～ 800℃ 后煅燒可制備Si－ K肥 (K2SiO2)， 提供植物生長(zhǎng)所須的 Si和 K元素。粉煤灰施入土壤后能進(jìn)一步改善土壤的這種毛細(xì)管作用和溶液的擴(kuò)散過程，調(diào)節(jié)土壤的含濕量，有利于植物根部對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收和分泌物的排出，促進(jìn)植物生長(zhǎng)。 ? 粉煤灰 — 頁(yè)巖磚：粉煤灰摻量 60～ 80％，頁(yè)巖 20～ 40％，頁(yè)巖必須經(jīng)粗和細(xì)碎，最大粒徑應(yīng)小于 2mm， 成型時(shí)物料含水率應(yīng)控制在 18～ 22％。 d. 免燒免蒸粉煤灰磚 ? 該粉煤灰磚的強(qiáng)度來(lái)源完全不同于蒸養(yǎng)蒸壓制品和燒結(jié)制品，而是近似于常溫常壓下自然養(yǎng)護(hù)的硅酸鹽水泥制品 ,靠水化產(chǎn)物來(lái)獲得強(qiáng)度。 ? 消解為 CaO與水反應(yīng) ， 在消化倉(cāng)或陳化倉(cāng)中進(jìn)行 ， 混合料在 70～ 100℃ 時(shí)消解作用在 2～ 3小時(shí)內(nèi)完成 。 對(duì)強(qiáng)度的影響 ? 粉煤灰早期強(qiáng)度低，但經(jīng)過合理設(shè)計(jì)配比，采用超細(xì)磨粉煤灰，并充分養(yǎng)護(hù)，粉煤灰混凝土的強(qiáng)度比未摻粉煤灰者強(qiáng)度要高。 ? 微集料效應(yīng) (Aggregation effect)：粉煤灰顆粒在水泥漿體中發(fā)揮細(xì)分散微集料的物理化學(xué)作用，對(duì)新攪混凝土和硬化混凝土的結(jié)構(gòu)和性能都有所改善。主要品種有： ? 粉煤灰硅酸鹽水泥 ? 以水泥熟料為主，加入 20～ 40％粉煤灰和少量石膏磨制而成，可以加入一定量的礦渣，但混合材 (礦渣與粉煤灰 )總量不得超過 50％。 ? 用于碳素材料制品：煤質(zhì)活性碳 ， 碳球還原劑 ， 鑄模粉 ， 碳化煤球 ， 粘土內(nèi)燃磚等 。 通常呈溶融狀的滾圓小球珠 ， 約占鐵礦物的 90％ ， 粒徑約為 ～ ， 單一的磁鐵礦形成的圓球粒僅占約 10％ ， 粒徑約為 ～ ， 主要是磁鐵礦 、 赤鐵礦 、 硅化鐵和非金屬礦物組成的小球粒 ， 形態(tài)有磁鐵礦形成的空心球粒 ， 中間核部由硅化鐵等礦物充填 ， 磁鐵礦呈規(guī)則的格子狀 ， 格子空間由非金屬礦物充填 ， 小球粒邊緣為赤鐵礦 。 ? 當(dāng)粉煤灰進(jìn)入高壓直流電場(chǎng)后 ， 碳粒 、 灰粒均帶上電荷 。 ? 常用的激發(fā)劑有 ： 堿性激發(fā)劑：石灰 、 硅酸鹽水泥 、 NaOH、 KOH、 硅酸鈉等； 硫酸鹽激發(fā)劑：半水石膏 、 二水石膏 、 硬石膏 、 磷石膏 、 氟石膏等， 只有在一定的堿性環(huán)境中 ， 硫酸鹽激發(fā)劑才能發(fā)揮作用 。 ? 粉煤灰屬人工火山灰物質(zhì) ， 具有火山灰活性 ， 粉煤灰的活性主要來(lái)自于無(wú)定形相 ， 即 SiAl質(zhì)玻璃體火山灰活性是潛在的 ，必須在一定的激發(fā)條件下進(jìn)行處理后才能顯現(xiàn)出來(lái) 。 具體有三種： ? 石灰吸收法 ? Si、 A1溶出法 ? 膠砂強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)法 石灰吸收法 ? 將一定量的火山灰物質(zhì)浸泡在石灰飽和溶液中 ， 經(jīng)過一定時(shí)間后 ， 測(cè)定每克火山灰物質(zhì)吸收石灰的量； ? 一般情況下 ， 石灰吸收量越高 ， 其活性越好； ? 該法在區(qū)別活性材料和惰性材料方面有一定效果 ， 但不能充分地評(píng)定火山灰物質(zhì)的使用價(jià)值 。 比表面積較大 ， 粒徑往往 45μm。 水泥的化學(xué)活性主要取決于富 CaO的結(jié)晶相 。 粉煤灰中的礦物大部分是在燃燒過程中熔融結(jié)晶所得 。 由于產(chǎn)地 、 煤的品種和燃燒條件的不同 ， 粉煤灰的化學(xué)成分變化范圍較大 。 電廠煙氣經(jīng)除塵器收集的細(xì)灰稱為 粉煤灰或飛灰 。 （ 對(duì)活性而言 ） ? （ 燒失量 ） ：可以反映鍋爐燃燒狀況 ， ， 粉煤灰質(zhì)量越差 。 ? 無(wú)定形相 (amorphous phase)： 主要是 SiA1質(zhì)玻璃體 ， 約占 50～ 80％ ,和少量未燃燼的碳粒 。 ? 玻璃微珠 (microbeads) 表面光滑的球粒 ， 粒徑一般為 ～ 100μm， 平均為 10～ 30μm， 比重大 ， 在水中下沉 ， 也稱為沉珠 ， 含量多者可達(dá) 25％ ， 少者 3～ 4%， 有些顆粒表面還生長(zhǎng)著一些石英 、 莫來(lái)石的微晶 。 （ 3）粉煤灰的物理性質(zhì) ? 外觀特點(diǎn) ? 比重與容重 ? 細(xì)度 外觀特點(diǎn) ? 粉煤灰外觀象水泥 ,呈灰白色 ， 隨著含碳量的增加 ， 顏色變深可呈黑色 ， 而且碳粒主要賦存于粗顆粒中； ? 因此 ， 粉煤灰的顏色在一定程度反映了粉煤灰的含碳量和細(xì)度 ， 顏色越深 ， 粒度越粗 ， 質(zhì)量越差 。 例如 ， 石灰吸收值很高的硅藻土 ， 由于本身疏松多孔 ， 內(nèi)比表面積大 ， 需水量大 ， 制品強(qiáng)度低 ， 而石灰吸收值低的液態(tài)渣 ， 強(qiáng)度卻較高 。