前言 

我国作为煤炭熄灭大国，每年熄灭煤炭发生少量粉煤灰固体污染物。与此同时，发生的污染物在没停止科学合理手腕处置下，严重破坏了自然环境，对人们日常生活形成严重影响。为此，燃煤热电厂采用磨粉机将原料停止研磨，让其具有水硬活性，使用到各大消费制造中。目前，在建筑材料、施工中使用粉煤灰较多。 

随着粉煤灰走进市场，在农业、造纸、催生资料等范畴也逐步开端运用粉煤灰。经研讨显示，粉煤灰次要组成成分为Al2O3和SiO2，具有耐火属性，因而也广泛应用于耐火材料制造中。虽然粉煤灰在耐火材料中使用较广，但是其物理性质、化学性质、构造、功能等没有精确材料参考。故本文次要经过检测粉煤灰次要性质，剖析其耐火功能，为粉煤灰开发利用提供参考。

1研讨办法 

1.1研讨资料 

我国以煤炭为次要动力，每年耗费煤炭数量约占全国煤炭产量的1/3。粉煤灰是以后排放量的工业废渣之一。其次要是在熄灭进程中，煤粉在炉膛中呈悬浮形态熄灭。煤粉中易燃物质燃在炉内燃尽，不燃物质在低温作用下构成圆形颗粒，在引风机抽气作用下流向炉尾，排入大气中。这些粗大的圆形颗粒就是即为粉煤灰。 

1.2反省办法 

(1)剖析粉煤灰化学成分。运用美国公司提供的ER/S型电感耦合等离子体发射光谱仪。 

(2)剖析粉煤灰晶相。运用荷兰公司提供的X射线衍射仪器。将X射线衍射仪器管压力维持在40kV，管电流维持在40mA，在CuKα辐射源作用喜欢，以2°/min的速度停止扫描。 

(3)剖析粉煤灰热重。运用德国公司提供的STA449/6/G型热综合分析仪。将粉煤灰原料过滤，除去颗粒较大粉煤灰，将粗大粉煤灰与大批清水停止混合平均，制造成三角锥平面外形。将三角锥放入热综合分析仪内，在不同温度测量下，反省粉煤灰耐火功能。 

(4)剖析粉煤灰表面积与空隙率。运用美国公司提供的Autosorb-1-MP/LP型全自动比表面及孔隙率分析仪。 

(5)剖析粉煤灰颗粒散布状况。运用英国公司提供的MS2000G型激光粒度分析仪。将粉煤灰让入水中停止检测。 

(6)剖析粉煤灰外形。运用香港公司提供的Nova400Nano高分辨场发射扫描显微镜察看。首先将粉煤灰放入无水乙醇中停止分散，再取分散后溶剂放置载玻片中，将温度维持在110℃且枯燥条件下，放置12h后停止喷金处置，最初在扫描显微镜下察看粉煤灰外形。 

2研讨后果 

2.1化学组成成分 

粉煤灰化学组成成分包括Al2O3、SiO2、CaO、Fe2O3、MgO、TiO2、K2O、Na2O、S、P、C化学成分，其中Al2O3、SiO2含量最多，约占粉煤灰质量的88.5%。碱性金属氧化物K2O、Na2O含量较少。C元素为易燃物，在熄灭进程中可除尽。 

2.2晶相剖析 

经过研讨显示，刚于相和莫来石相是粉煤灰次要物相。经过上述研讨显示，粉煤灰中含有微量CaO、Fe2O3、TiO2杂质，在经过X射线衍射仪器时，显示器上没有明白显示。据显示器物质含量数据显示，经计算得出粉煤灰中莫来石相与实际上的莫来石相有较大差异，但是其次要成分还是Al2O3、SiO2。假如粉煤灰中莫来石相依照实际莫来石相停止计算，应该为Al4.5Si1.5O9.75。实际上，经过X射线衍射显示，粉煤灰中莫来石相为Al4.75Si1.25O9.63。耐火材料次要成分为Al2O3、SiO2，在莫来石相中Al2O3、SiO2具有耐火功能，所以在制造耐火材料时可选用粉煤灰。 

2.3综合热分析

通过热综合分析仪显示，在不同温度，粉煤灰损耗不同。随着温度的上升，损耗逐渐增大。温度小于200℃时，粉煤灰损失最小，为0.13%;温度达到1200℃时，温度损耗，为4.46%。这是因为粉煤灰是煤炉中不易燃烧的颗粒物，成分中不含有结晶水、结合水等，所以在温度较高情况下损耗也不大。在温度升高过程中产生的损耗，主要是通入空气中含有水分，水分与粉煤灰反应引起的损耗。温度在200℃-100℃期间，粉煤灰损耗约为4%，此阶段的损耗主要是，在煤炭燃烧过程中有少部分物质未完全燃烧，在加热过程中受热氧化，引起的损耗。从热综合分析仪显示，在627.2℃和1030.7℃有明显放热峰。在627.2℃产生放热峰，主要原因是粉煤灰中残留未燃烧的物质，随着温度上升达到燃烧值后，燃烧放热;在1030.7℃产生放热峰，主要原因是粉煤灰中Al2O3、SiO2在高温条件下发生化学反应，形成莫来石。

2.4耐火程度

将粉煤灰放置不同温度下检查其耐火程度。经过耐火度炉热处理后，粉煤灰有不同程度的损害，在1580℃和1610℃情况下，粉煤灰已完全变形，在1630℃情况下，粉煤灰有轻微弯曲，说明粉煤灰的耐火范围在1630℃-1610℃之间。材料耐火程度是指在高温作用下，不易发生变形、软化等，起到保护物体原始形态作用，但是耐火程度不等同于熔点。在粉煤灰中Al2O3、SiO2具备耐火性质，由Al2O3、SiO2组成的莫来石，莫来石的熔点在(1890±90)℃。但是由于粉煤灰中含有其他杂质，在燃烧过程中不能完全去除，所有其耐火温度不高，一般小于1200℃。

2.5比表面和孔隙率

通过全自动比表面及孔隙率分析仪显示，粉煤灰吸附、脱附程度较低，总吸附量在0-30ml/g范围内，吸附效果不强。由此说明粉煤灰表面积较小、孔隙较少。接下来研究粉煤灰不同孔隙的吸附强度，据数据研究显示，孔隙大小在2-10nm内，具有吸附性;孔隙大于102nm时，随着孔隙的增大，孔隙数量增多，其吸附效果增强。这是由于粉煤灰中存在空心结构颗粒，空心结构颗粒孔隙大、孔隙数量多，所以吸附性强。但是在粉煤灰中只有少部分空心结构颗粒，所以粉煤灰整体吸附性不强。

2.6颗粒分布

通过激光粒度分析显示，粉煤灰颗粒大小、分布情况呈正态分布，且分布范围较广。说明粉煤灰整体颗粒大小均匀，但是分布较为分散。

2.7形状分析

在扫描显微镜观察粉煤灰形状结构。研究显示，粉煤灰分布均匀，呈规则球状，表面光滑，颗粒较小。在观察过程中，还发现存在一些不规则颗粒物，这一些不规则颗粒物可能是在温度冷却后形成的颗粒物。同时，在显微镜观察下，观察到小部分空心结构粉煤灰，可用于制作隔热耐火材料。

3.结语

综上所述，在煤炭燃烧过程中产生大量污染环境物质，其中粉煤灰是主要固体污染物质。为减少粉煤灰对环境的污染，根据粉煤灰不同性能，用于制造不同材料，提高资源利用率。