粉煤灰的回收和综合利用.docx

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1、关于粉煤灰回收和采用的讨论南京信息工程高校物理与光电工程学院材料物理系 储昭卫指导老师：赵浩峰，王玲1摘要：本文主要讨论粉煤灰的回收和采用。通过在试验室的一系列试验讨论废弃 物一一粉煤灰的回收和采用。第一：取肯定量的月尿醛塑料(电玉粉)作为塑料生 产的原料r按不同比例加入粉煤灰和稀土，作为塑料生产的添加剂。混合匀称后, 制成模型并采用高温炉烘烤烧结，得到初步的试验样品。对制成的样品进行阻尼 测试，拉伸测试，摩擦磨损测试。主要讨论该新材料的韧性，抗磨损等性能。其 次：取肯定量的粉煤灰作为原料，加入稀土粉作为添加剂，以丙酮为溶剂，再加 入肯定量胶黏剂搅拌匀称。将初步制成的涂料按相同厚度相同大小匀称

2、涂抹在布 上，自然晾干。进行紫外线测试，保温测试。讨论新材料的防紫外线性能和隔热 性能。关键字：粉煤灰，电玉粉，稀土渣，紫外线指数，拉伸强度，阻尼指数，隔热性 Abstract: This paper mainly research on recovery and utilization of fly ash. Through a series of experiments in laboratory - fly ash waste recovery and utilization. First: take a certain amount of urea-formaldehyde plast

3、ics (electricity jade powder) as plastic raw materials production, according to the different ratio of the addition of fly ash and rare earth, as an additive to plastic production. After mixing evenly, made model and using high temperature oven sintering test samples, obtained preliminary. Damping t

4、est, the samples made of tensile test, friction and wear test. The main research of this new material toughness, abrasion resistance and other properties. Second: raw materials take a certain amount of fly ash as, adding rare earth powder as additive, with acetone as solvent, adding a certain amount

5、 of adhesive mixing. The initial coating produced according to the same thickness of the same size and evenly distributed in the cloth, dry naturally. UV test, insulation test. Ultraviolet resistance and heat resistance of new materials research.Keywords: fly ash, electricity jade powder, rare earth

6、 residue, UV index, tensile strength, damping exponent, heat insulation资料可知工程挤塑聚苯板XPS粉煤灰保温涂料密度(kg/m3)24-45203-324导（传）热系数 （w/m*k） （25）抗压强度（mpa）吸水率（/%v）2.0环境影响也简洁被昆虫侵害，火灾会放出有毒 气体，拆迁时候会造成较为严峻的污 染不污染环境，采纳回收的工业废 料，生活废弃物等施工寿命15-20大于30年施工性施工过程较为简单，需要专业技术人 员，施工专业较强施工过程简洁，不需要专业技术 人员主要原材料石油废弃物（粉煤灰）等阻燃程度遇明火自然不

7、行燃31粉煤灰保温涂料密度计算方法：体积=n *2S * 1.10=21 .588cm3体积= n *2.52 *1.46=28.653cm3体积= n *2.51 2*1.76=34.540cm3A组：质量=2g （粉煤灰+稀土渣）+5g（粘贴剂）=7g 密度=0.324g/cm3=324kg/m3B组:质量=3.5g （粉煤灰+稀土渣）+3.5g（粘贴剂）=7g 密度=0.244g/cm3=244kg/m3C组：质量=4g （粉煤灰+稀土渣）+3g（粘贴剂）=7g 密度=0.203g/cm3=203kg/m3第一章：粉煤灰综合采用的现状及可行性讨论与猜想一我们我国粉煤灰废弃物（工业）的产量

8、与采用现状:I粉煤灰：以煤粉作燃料的热力发电厂将煤磨细成100微米以下的煤粉，由预热 空气将其运送入煤粉锅炉炉膛燃烧而成的残渣，称为粉煤灰。在没有统一以前, “粉煤灰”还有过以下名称：粉煤渣、烟灰、飞灰、炉灰、炉渣、灰渣、煤渣等。粉煤灰（fly ash）也叫飞灰，是由热电站烟囱提供的灰尘，属于火山灰性质 的混合材料，其主要成分是硅、铝、铁、钙、镁的氧化物，具有潜在的化学活 性，即粉煤灰单独与水拌合不具有水硬活性，但在肯定条件下，能够与水反 映生成类似于水泥凝胶体的胶凝物质，并具有肯定的强度.由于煤粉微细， 且在高温过程中形成玻璃珠，因此粉煤灰颗粒多成球形。煤粉在燃烧时，得到的产品是飞灰、底部灰

9、及气体（或蒸汽）。飞灰是进入 烟道气灰尘中最细的局部，底部灰是分别出来的比拟粗的颗粒，或是炉渣。这些 东西有足够的重量，从燃烧带跑到炉子的底部。由煤粉中蒸发出来的水蒸汽及气体，一局部排放道大气中，一局部分散在飞 灰的外表。为了掌握SOx的污染，在烟道气排出之前，通入石灰石浆或石灰 石粉，捕获烟道气中的SO x ,特殊是含硫高的煤作为燃料时。总的煤灰中的 75 % 85 %变成飞灰，剩余局部那么为底部灰及炉灰。2粉煤灰的产生：从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰称为粉煤灰，粉煤灰是燃 煤电厂排出的主要固体废物。煤粉在炉膛中呈悬浮状态燃烧，燃煤中的绝大局部 可燃物都能在炉内烧尽，而煤粉中的不燃物（主要

10、为灰分）大量混杂在高温烟气 中。这些不燃物因受到高温作用而局部熔融，同时由于其外表张力的作用，形成 大量细小的球形颗粒。在锅炉尾部引风机的抽气作用下，含有大量灰分的烟气流 向炉尾。随着烟气温度的降低，一局部熔融的细粒因受到肯定程度的急冷呈玻璃 体状态，从而具有较高的潜在活性。在引风机将烟气排入大气之前，上述这些细 小的球形颗粒，经过除尘器，被分别、收集，即为粉煤灰。粉煤灰外观类似水泥, 颜色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。在肯定程度上也可以反映粉煤灰的细度，颜色越深粉煤 灰粒度越细，含碳量越高。粉煤灰具有良好的吸水性，孔隙率高达50%-

11、80%。3我们我国的粉煤灰排放与综合采用：以下是我们我国官方的粉煤灰年产量与采 用率。年份产量再采用 量采用比 率19906700190028. 30%19959936414542. 40%200012000700058. 30%2022480003264068. 00%4实际调研：通过实际调研可以了解到工业产生的粉煤灰与生活产生的粉煤灰的 产量与处理状况。一般状况下，只有少量的工业用多余粉煤灰会被再次回收采用, 主要是由于回收难度过大，采用效率不高等缘由。生活用煤主要是煤球与焦炭会产生肯定量的粉煤灰，主要是随便丢弃，当做一般垃圾处理，几乎没有得到采用。14.1 调研走访时间：2022年4月4

12、.2 调研走访形式：现场走访与交谈，书面纪录，实际参观4.3 调研人员：储昭卫5粉煤灰做塑料和涂料的原理及可行性：第一制作塑料：将粉煤灰研磨成细小的 颗粒状后，与偶联剂和分散剂按肯定配比混合，挤压出样品，烧结成型后重点进 行版醛树脂塑料的韧性和阻尼性能。粉煤灰具有高度的火山灰活性。外表具有较 高的聚合度，经过高温后快速冷却，使得其外表致密稳定，常温常压下具有较高 的稳定性。通过转变树脂塑料的原料结构，可以转变塑料的耐腐蚀，耐磨，耐高 温柔耐摩擦性。提高塑料的使用性能，降低塑料的生产本钱。其次，制作涂料：粉煤灰外表具有较高的聚合度，形态效应和微集效应良好，在 涂料中加入粉煤灰后，可以改善涂料的孔

13、结构和微集性能。一方面可以提高保温 性能，作为价格低廉的保温材料，另一方面采用其较好的吸水性，作为水性材料, 改善一般材料制作的涂料亲水效果不佳的特点。同时，在采用粉煤灰的多孔性和 魏集性吸热吸水的同时，可以制作防火材料（涂料）。其次章：粉煤灰制作塑料和涂料的试验过程与结构分别为：涂料试样，塑料试样，塑料试样截面显微图样2制作塑料试样（正交试验）试验第一：原料配比示意组别电玉 粉塑料/%稀土/%14g5226315410256615715286915其次：试验步骤（I）用电子秤精确称量所需原料；（2）将原料混合于研钵中，用玻璃棒搅拌匀称；（3）胶头滴管加水搅拌，使其汲取适量水分；（4）填入模具

14、。棒状试样：合上磨具轻压再脱去上磨具；饼状试样：压平上表 面，用铁丝固定磨具外形即可；（5）放入箱式电阻炉中加热30分钟，留神取出试样。2.2制作涂料试样试验第一：配比示意料/粘土 |黏贴剂2:5 (g)3. 5:3. 5 (g)4:3 (g)521.430. 572. 501.002. 861. 14560.911.091.591.911.822. 185150. 501.502. 630. 871.003. 001021.670. 332. 920. 583. 330. 671061.250. 752. 191.312. 501.5010150. 801.201.402. 101.602.

15、 401521.760. 233. 090.413. 530. 471561.430. 572. 501.002. 861. 1415151.001.001. 751. 752. 002. 00其次：试验步骤（1）用电子秤精确称出所需原料;(2)(3)(4) 合；(5)(2)(3)(4) 合；(5)将原料混合于研钵中，用研杵搅拌匀称；称取肯定量的的粘接剂（按比例进行）置于研钵中；用胶头滴管将丙酮（按比例进行）滴入研钵，用玻璃棒搅拌，使其充分混 拿出布料，用玻璃棒蘸涂料在布上，放在阴凉处自然晾干。3.1 塑料试样阻尼测试试验及结果（附录一）塑料试样拉伸测试试验及结果（附录二）3.2 塑料隔噪测试

16、结果思编号噪声强 度试样厚 度噪声强度/试样 厚度噪声差 值噪声差值差值/ 试样厚度标准噪 声182.63. 126.64516129032262.80.90322580645161385.42815.813.96551724137934.40.75862068965517385.4381.43.841.0526315789473785.4482.54. 13. 10.7560975609756185.45816. 113.27868852459 024. 185.4681.8327.26666666666673.61.285.4781.763.785.4881.65. 1163.80.745

17、09803921568685.4981. 53. 523.28571428571433.985.4声试线图噪测示的 折塑料隔噪测试（单位:db, mm, db/mm）4.1涂料试样紫外线测试结果涂料试样紫外线测试结果编号料/粘土试验组 A试验组B试验组 C15:0240372025:0696182735:1556228410:02711913510:06212013610:1527417715:021342815:101299915:1536260噪声比率折线图123456789 试样编号4 2 1 8 6 4 2 1- 1- o o o O 旭岐造旭、K琰紫外线测试结果折线示意图（系列123

18、分别为ABC三组）涂 料 试 样 紫 外 线 测 试 结 果4.2涂料试样保温测试结果（此表为试验组A组测试结果）试验组编号1时间0s20s40s60s80s间隔1.00无涂料 涂层38.63833.239. 535. 1有涂料 涂层3737. 138.649.350.32.00无涂料 涂层303337.440.839.3有涂料 涂层32.33340.943.243.43. 00无涂料 涂层31.636.434.63236.7有涂料 涂层31.536.737.339. 140.64. 00无涂料 涂层31.834.438. 13636.9有涂料 涂层32.236.34341. 746.75.

19、00无涂料 涂层32.234.234.840.535.6有涂料 涂层32.436.64056.659.26. 00无涂料 涂层32.635.434.936.941.8有涂料 涂层32.436.64046.751.87. 00无涂料 涂层31.435.834.842.337.4有涂料 涂层37.534. 150.451. 1518. 00无涂料 涂层33.831.234.638.546有涂料 涂层34.84444. 142.850.49. 00无涂料 涂层31.335.334. 136.439.4有涂料 涂层3234.435.842.439.4注：每次均选择一张为涂抹涂料的布料作为比照组，每隔二

20、十秒测量涂抹有涂 料的布的温度和未涂涂料的布温度。试验组A ( 1 )涂料保温性能测试折线示意图涂料保温性能测试试样编号忸 系列1系歹1|2第三章：粉煤灰废弃物回收采用讨论的试验结果分析3.1 涂料紫外线测试结果分析：紫外线指数测试结果折线分析图紫外线指数测试结果折线分析图1X 1X系列123分别为试验组的ABC组。无布料遮挡状况下的紫外线指数：从图中可以明显看出，三只折线总体趋 势随着（料/粘土）的增大都是在降低的，即：当粉煤灰用料量大的时候，布料 屏蔽紫外线的效果明显，粉煤灰能起到明显的紫外线屏蔽作用。涂料保温性能测试分析：通过三个试验组每组九个小组的测试结果折线 图分析，对于A组：简洁觉

21、察涂抹有涂料的布的温度明显比未涂抹有涂料的布 的温度提升的更快。假设以“传热系数R”表示材料的导热性能，我们可以定量 的分析该材料的保温力量，直接精确 的得到在不同制作配比中哪种材 料的保温性能能更优秀。以下是粗略计算材料的传热系数：A平壁的面积（单位:m2）5材料层厚度Cm）d1, 62,6n各层材料厚度人一材料导热系数T1, T2.Tn材料的表层温度R1、R2、- Rn各层材料传热系数(单位:m2.k/w)注:由于粉煤灰为混合物,导热系数不为定值,无法直接测定,我们通过前边隔热的 升温状况来进行计算。定义Q为热量。那么 QA(Tn-Tn-1)+,(T3T2)+(T2T1)/3 = A(Tn-T1)/6于是有：I=jQ0/A(Tn-T1)2 又比热容计算(m为质量)：c m=Q/T下面用此公式计算粉煤灰的导热系数：1：单层结构传热系数R=8/X2：多层结构传热系数R=R1 +R2+Rn=81 /X1+62/Z2+8n/Xn下面计算粉煤灰保温材料的传热系数2涂料综合性能比照分析:选取建筑业常用的保温材料挤塑聚苯板泡沫板(主 要原料为聚乙烯树脂)和本次试验制成的粉煤灰保温材料进行比照。通过查找1 2崔其山，综合传热及其计算【3】数据链接自豆丁网建筑类建筑节能我国标准