粉煤灰综合利用 FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION 2011NO.5 综述 微波活化粉煤灰及其应用研究进展* Microwave Activate Fly Ash and the Research Progress of Application 李磊,陈雪芹,韩龙,郑小红,徐炎华 (南京工业大学环境学院,南京210009) 摘要:阐述了微波活化粉煤灰的激发机理及其研究进展,并讨论了微波在粉煤灰改性中存在的问题及今后的发展 趋势. 关键词:粉煤灰:活性激发;微波 中图分类号:X773 文献标识码:B 文章编号:1005-8249(2011)05-0053-03 粉煤灰一般呈灰褐色、酸性,比表面积在800~ 在形成过程中因部分成分挥发、体积突然膨胀等因素 19500cm2/g 粒径从几百微米到几微米,通常呈球状颗造成了内部多微孔、多断键、很多可溶性Si02、Al203 粒,它是中国最大的单一工业固体废物来源.随着我 但由于脱碱作用,在玻璃体表面会形成富SiO2和 国经济迅猛发展,粉煤灰排放量逐年递增,2010年产 SiO2-Al2O3的双层玻璃体保护层,使颗粒内部含量不 量达2亿t 相当于全国城市生活垃圾总量的两倍多, 多的可溶性SiO2、Al2O3很难溶出,且Si-O、Al-O键能 利用率为70%.粉煤灰堆集不仅占用大量土地,同 大,玻璃体网络连接程度高(三维连续的架状、层状混 时给周围环境造成巨大的重金属污染,因此,粉煤灰的 合结构),常温下解聚能力低,解散速度慢,活性难以 处理和利用问题引起人们广泛的注意.大量粉煤灰未 发挥4). 被利用是由于粉煤灰活性低,要提高粉煤灰利用率,必 须提高粉煤灰的活性. 2粉煤灰微波活化 1粉煤灰基本性能 2.1微波加热及其应用 微波能是一种频率在300M赫兹~300G赫兹的 燃料煤由有机物及无机物共同组成,有机物主要 电磁波,位于电磁波谱的红外辐射和无线电波之间. 成分为碳、氢、氧,无机物主要成分为高岭石、方解石和 作为高级氧化技术重要组成部分的微波辐射技术用于 黄铁矿.粉煤灰的矿物组成与原煤矿物组成、燃烧条 促进化学反应始于1986年Gedye R等在微波炉内进 件有关.煤粉燃烧过程中,原煤中矿物发生一系列的 行的酯化、水解和氧化反应).微波加热是以电磁波 物理化学变化,冷却后主要形成粉煤灰中各种结晶相 和玻璃体矿物.粉煤灰化学活性源于煤粉在高温 的形式将电能输送给被加热物质,并在被加热物质中 燃烧后,收缩成球状液珠后迅速冷却而形成的玻璃体 转变为热能,依靠物料自身的介电性质转换微波能量, 中可溶性的SiO2、A12O3.其活性大小取决于玻璃体和 产生热量,使介质材料内部、外部几乎同时加热升温, 结晶体的比例,玻璃体越多,化学活性越高3.虽然 形成体热源状态,大大缩短了常规加热中的热传导时 间,从而消除了传统加热方式中的不足.微波加热具 *基金项目:科技部863项目:典型沿江化工区环境污染事故防范 有加热速度快、不需要热传递、内外同热、没有热传递 与应急示范(2007AA06A402) 过程的热损失等优点,是传统加热方法不能比拟的. 第一作者:李(1970~),男,讲师,博士研究生.研究方向:水 微波能作为一种高效节能的辐射型加热能源,国 处理及资源化:饮用水深度处理.Email:lileinjut@yahoo .cn 收稿日期:2011-05-18 内外将其广泛用于合成、催化、材料的制备和养护、分 析样品的制备等很多方面.据国外相关报道,微波已 53 万方数据 粉...
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