普通酸改性和浓硫酸改性制备粉煤灰的区别?请专业认识回答~

发布网友发布时间：2022-07-25 23:58

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热心网友时间：2023-10-16 01:10

普通酸可以与粉煤灰的中的铝氧化物、铁氧化物发生反应，生成铝盐和铁盐并在遇水后这些盐类溶水使得颗粒表面形成大量的孔洞和凹槽。
而浓硫酸有强氧化性、强酸性、和强烈的脱水性，可以使得粉煤灰中的铁铝氧化物成盐，也可以使得颗粒中的结合水脱离出颗粒体（脱水性和吸水性），这样颗粒体本身的上的孔洞，凹槽（酸化作用）和裂隙（吸水脱水作用）更多。

粉煤灰，是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。我国火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为:SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2等。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。大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气;若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。另外粉煤灰可作为混凝土的掺合料。粉煤灰外观类似水泥，颜色在乳白色到灰黑色之粉煤灰间变化。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。在一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。粉煤灰就有低钙粉煤灰和高钙粉煤灰之分。通常高钙粉煤灰的颜色偏黄,低钙粉煤灰的颜色偏灰。粉煤灰颗粒呈多孔型蜂窝状组织，比表面积较大，具有较高的吸附活性，颗粒的粒径范围为0.5~300μm。并且珠壁具有多孔结构，孔隙率高达50%-80%，有很强的吸水性。
主要来源
粉煤灰的主要来源是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，污染环境，也不利于综合利用。为了更好地保护环境并有利于粉煤灰的综合利用，考虑到除尘和干灰输送技术的成熟，干灰收集已成为今后粉煤灰收集的发展趋势。
成份与性质
粉煤灰、沙子、水泥构成了生产彩瓦的主要成分：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。粉煤灰的燃烧过程:煤粉在炉膛中呈悬浮状态燃烧，燃煤中的绝大部分可燃物都能在炉内烧尽，而煤粉中的不燃物(主要为灰分)大量混杂在高温烟气中。随着烟气温度的降低粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一，现阶段我国年排渣量已达3000万t。随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加。大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气;若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。因此，粉煤灰的处理和利用问题引起人们广泛的注意。粉煤灰使用的优点在混凝土中掺加粉煤灰节约了大量的水泥和细骨料;增加混凝土地修饰性。
补充说明
粉煤灰是一种放错地方的资源，粉煤灰可用作水泥、砂浆、混凝土的掺合料，并成为水泥、混凝土的组分，粉煤灰作为原料代替黏土生产水泥熟料的原料、制造烧结砖、蒸压加气混凝土、泡沫混凝土、空心砌砖、烧结或非烧结陶粒，铺筑道路;构筑坝体，建设港口，农田坑洼低地、煤矿塌陷区及矿井的回填;也可以从中分选漂珠、微珠、铁精粉、碳、铝等有用物质，其中漂珠、微珠可分别用作保温材料、耐火材料、塑料、橡胶填料。

热心网友时间：2023-10-16 01:11

粉煤灰的酸法改性有盐酸法、硫酸法、混酸法和酸-盐混合法。四种方法各有特色，但是也不见得改性后的粉煤灰在性能上就有必然性的提升，这个只能是通过实验比较来说明。要搞清楚普通酸和浓硫酸改性就必须搞清楚改性原理。粉煤灰具有多孔结构、表面积大(多数为2500-5000m2/g)、有表面活性基团和较强吸附能力等特点，其主要成分为SiO2、Al203、Fe2O3及CaO等。经酸处理后的粉煤灰中含有 Al2(SO4)3 、FeCl3及H2SiO3等，这些物质中，特别是硅酸凝胶的存在，能够捕捉悬浮颗粒，起到混凝吸附架桥作用。另外，改性粉煤灰中的水解物质水解时能形成许多复杂的络合物，这些络合物不断发生缩聚反应，逐渐形成高分子聚合物。随着缩聚反应的不断进行，聚合物的电荷不断升高，更有利于吸附废水悬浮的胶体杂质。在混凝搅拌过程，粉煤灰悬浮于不断产生络合物的废水中。由于粉煤灰颗粒的吸附性，使其被许多络合物和高分子聚合物包裹着，形成较大的悬浮体。当停止搅拌时，这些悬浮体由于容重较大会迅速沉降，从而提高处理效率。同时经酸处理的粉煤灰颗粒表面形成许多凹槽和孔洞，能加强吸附这些脱稳的胶体颗粒。
所以根据以上原理可知，普通酸与粉煤灰的中的铝氧化物、铁氧化物发生反应，生成铝盐和铁盐并在遇水后这些盐类溶水使得颗粒表面形成大量的孔洞和凹槽。而浓硫酸由于其强氧化性、强酸性、和强烈的吸水性脱水性，可能一方面使得粉煤灰中的铁铝氧化物成盐，另一方面使得颗粒中的结合水脱离出颗粒体（脱水性和吸水性），这样颗粒体本身的上的孔洞，凹槽（酸化作用）和裂隙（吸水脱水作用）就更多了。通过查阅文献，我知道的差别就这些了，尽管有差别但是在实际应用中也不见得浓硫酸酸化改性的效果就一定比普通酸改性的好。具体要看粉煤灰中盐类成分含量及粉煤灰本身结构特征，不同类型的煤炭产出的粉煤灰也有很大差别。
在混凝土中掺加粉煤灰节约了大量的水泥和细骨料;减少了用水量;改善了混凝土拌和物的和易性;增强混凝土的可泵性;减少了混凝土的徐变;减少水化热、热能膨胀性;提高混凝土抗渗能力;增加混凝土的修饰性。
国标一级:采用优质粉煤灰和高效减水剂复合技术生产高标号混凝土的现代混凝土新技术正在全国迅速发展。
国标二级:优质粉煤灰特别适用于配制泵送混凝土、大体积混凝土、抗渗结构混凝土、抗硫酸盐混凝土和抗软水侵蚀混凝土及地下、水下工程混凝土、压浆混凝土和碾压混凝土。
国标*:粉煤灰混凝土具有和易性好、可泵性强、终饰性改善、抗冲击能力提高、抗冻性增强等优点。
粉煤灰是煤粉经高温燃烧后形成的一种似火山灰质混合材料。它是燃烧煤的发电厂将煤磨成100微米以下的煤粉，用预热空气喷入炉膛成悬浮状态燃烧，产生混杂有大量不燃物的高温烟气，经集尘装置捕集就得到了粉煤灰。粉煤灰的化学组成与粘土质相似，主要成分为二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、氧化钙和未燃尽碳。粉煤灰主要用来生产粉煤灰水泥、粉煤灰砖、粉煤灰硅酸盐砌块、粉煤灰加气混凝土及其他建筑材料，还可用作农业肥料和土壤改良剂，回收工业原料和作环境材料。粉煤灰在水泥工业和混凝土工程中的应用:粉煤灰代替粘土原料生产水泥，由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰加入适量石膏磨细制成的水硬胶凝材料，水泥工业采用粉煤灰配料可利用其中的未燃尽炭;粉煤灰作水泥混合材;粉煤灰生产低温合成水泥，生产原理是将配合料先蒸汽养护生成水化物，然后经脱水和低温固相反应形成水泥矿物;粉煤灰制作无熟料水泥，包括石灰粉煤灰水泥和纯粉煤灰水泥，石灰粉煤灰水泥是将干燥的粉煤灰掺入10%-30%的生石灰或消石灰和少量石膏混合粉磨，或分别磨细后再混合均匀制成的水硬性胶凝材料;粉煤灰作砂浆或混凝土的掺和料，在混凝土中掺加粉煤灰代替部分水泥或细骨料，不仅能降低成本，而且能提高混凝土的和易性、提高不透水、气性、抗硫酸盐性能和耐化学侵蚀性能、降低水化热、改善混凝土的耐高温性能、减轻颗粒分离和析水现象、减少混凝土的收缩和开裂以及抑制杂散电流对混凝土中钢筋的腐蚀。粉煤灰在建筑制品中的应用:蒸制粉煤灰砖，以电厂粉煤灰和生石灰或其他碱性激发剂为主要原料，也可掺入适量的石膏，并加入一定量的煤渣或水淬矿渣等骨料，经过加工、搅拌、消化、轮碾、压制成型、常压或高压蒸汽养护后而形成的一种墙体材料;烧结粉煤灰砖，以粉煤灰、粘土及其他工业废料为原料，经原料加工、搅拌、成型、干燥、培烧制成砖;蒸压生产泡沫粉煤灰保温砖，以粉煤灰为主要原料，加入一定量的石灰和泡沫剂，经过配料、搅拌、烧注成型和蒸压而成的一种新型保温砖;粉煤灰硅酸盐砌块，以粉煤灰、石灰、石膏为胶凝材料，煤渣、高炉矿渣等为骨料，加水搅拌、振动成型、蒸汽养护而成的墙体材料;粉煤灰加气混凝土，以粉煤灰为原料，适量加入生石灰、水泥、石膏及铝粉，加水搅拌呈浆，注入模具蒸养而成的一种多孔轻质建筑材料;粉煤灰陶粒，以粉煤灰为主要原料，掺入少量粘结剂和固体燃料，经混合、成球、高温培烧而制的一种人造轻质骨料;粉煤灰轻质耐热保温砖，是用粉煤灰、烧石、软质土及木屑进行配料而成，具有保温效率高，耐火度搞，热导率小，能减轻炉墙厚度、缩短烧成时间、降低燃料消耗、提高热效率、降低成本。粉煤灰作农业肥料和土壤改良剂:粉煤灰具有良好的物理化学性质，能广泛应用于改造重粘土、生土、酸性土和盐碱土，弥补其酸瘦板粘的缺陷，粉煤灰中含有大量枸溶性硅钙镁磷等农作物所必需的营养元素，故可作农业肥料用。回收工业原料:回收煤炭资源，利用浮选法在含煤炭粉煤灰的灰浆水中加入浮选药剂，然后采用气浮技术，使煤粒粘附于气泡上浮与灰渣分离;回收金属物质粉煤灰中含有Fe2O3、Al2O3、和大量稀有金属;分选空心微珠，空心微珠具有质量小、高强度、耐高温和绝缘性好，可以用于塑料的理想填料，用于轻质耐火材料和高效保温材料，用于石油化学工业，用于军工领域，坦克刹车。作环保材料:利用粉煤灰可制造分子筛、絮凝剂和吸附材料等环保材料;粉煤灰还可用于处理含氟废水、电镀废水与含重金属例子废水和含油废水，粉煤灰中含有的Al2O3、CaO等活性组分，能与氟生产配合物或生产对氟有絮凝作用的胶体离子，还含有沸石、莫来石、炭粒和硅胶等，具有无机离子交换特性和吸附脱色作用。
可用作生产原料:粉煤灰是无机防火保温板保温板生产原料的一种，绿能无机防火保温板的原料为70%的普通水泥,30%的粉煤灰
可做造纸原料:在国外，一些研究将粉煤灰作为一种新的造纸原料，并通过电子显微镜分析粉煤灰提高纸张抗拉强度和内部粘结强度的原理。

热心网友时间：2023-10-16 01:11