1.3 粉煤灰的化學(xué)成分與礦物組成
粉煤灰是一種火山灰質(zhì)材料，來源于煤中無機(jī)組分，而煤中無機(jī)組分以粘土礦物為主，另外有少量黃鐵礦、方解石、石英等礦物。因此粉煤灰化學(xué)成份以二氧化硅和三氧化二鋁為主(氧化硅含量在48%左右，氧化鋁含量在27%左右)，其它成分為三氧化二鐵、氧化鈣、氧化鎂、氧化鉀、氧化鈉、三氧化硫及未燃盡有機(jī)質(zhì)(燒失量)。不同來源的煤和不同燃燒條件下產(chǎn)生的粉煤灰，其化學(xué)成分差別很大。
表1 我國31個(gè)有代表性的火力發(fā)電廠粉煤灰的化學(xué)成分
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成分 |
SiO2 |
Al2O3 |
Fe2O3 |
CaO |
MgO |
K2O |
Na2O |
SO3 |
I.L |
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變化范圍 |
33.9～59.7 |
16.5～35.4 |
1.5～19.7 |
0.8～10.4 |
0.7～1.9 |
0.6～2.9 |
0.2～1.1 |
0～1.1 |
1.2～23.6 |
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平均值 |
50.6 |
27.1 |
7.1 |
2.8 |
1.2 |
1.3 |
0.5 |
0.3 |
8.2 |
粉煤灰以玻璃質(zhì)微珠為主，其次為結(jié)晶相，主要結(jié)晶相為莫來石、磁鐵礦、赤鐵礦、石英、方解石等。玻璃相是粉煤灰的主要結(jié)晶相，粉煤灰玻璃質(zhì)微珠及多孔體均以玻璃體為主，玻璃體含量為50%～80%，玻璃體在高溫緞燒中儲(chǔ)存了較高的化學(xué)內(nèi)能，是粉煤灰活性的來源。莫來石是粉煤灰中存在的二氧化硅和三氧化二鋁在電廠鍋爐燃燒過程中形成的。SEM下偶爾可以見到莫來石的針狀形集合晶體，莫來石含量在1.3%～3.6%之間，其變化與煤粉中三氧化二鋁含量及煤粉燃燒時(shí)的爐膛溫度等諸多因素有關(guān)。磁鐵礦和赤鐵礦是粉煤灰中鐵的主要賦存狀態(tài)，一般磁鐵礦含量較高。石英為粉煤灰中的原生礦物，常呈棱角狀，不規(guī)則粒徑，含量不高。
