粉煤灰综合利用
FLYASHCOMPREHENSIVEUTILIZATION
微波活化粉煤灰及其应用研究进展 MicrowaveActivateFlyAshand theResearchProgress ofApplication
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）
2011
NO.5
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间题及今后的发展趋势。
关键词调：粉煤灰；活性激发；微波
中图分类号：X773
文款标识码：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~ 19500cm/g，粒径从几百微米到几微米，通常呈球状颗粒，它是中国最大的单一工业固体废物来源。随着我国经济迅猛发展，粉煤灰排放量逐年递增，2010年产量达2亿t，相当于全国城市生活垃圾总量的两倍多，利用率为70%0]。粉煤灰堆集不仅占用大量土地，同时给周围环境造成巨大的重金属污染，因此，粉煤灰的处理和利用问题引起人们广泛的注意。大量粉煤灰未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。 1粉煤灰基本性能
燃料煤由有机物及无机物共同组成，有机物主要成分为碳、氢、氧，无机物主要成分为高岭石、方解石和黄铁矿。粉煤灰的矿物组成与原煤矿物组成、燃烧条件有关。煤粉燃烧过程中，原煤中矿物发生一系列的物理化学变化，冷却后主要形成粉煤灰中各种结晶相和玻璃体矿物(2)。粉煤灰化学活性源于煤粉在高温燃烧后，收缩成球状液珠后迅速冷却而形成的玻璃体中可溶性的SiO、Al,O1。其活性大小取决于玻璃体和结晶体的比例，玻璃体越多，化学活性越高(3)。虽然
*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与应急示范（2007AA06A402）
第一作者：率函（1970~），男，讲师，博士研究生。研究方向：废水处理及资源化；饮用水深度处理。Email:lileinjut@yahoo,com,cn
收稿日期：2011-05-18 万方数据
在形成过程中因部分成分挥发、体积突然膨胀等因素造成了内部多微孔、多断键、很多可溶性SiOz、Al,O，，但由于脱碱作用，在玻璃体表面会形成富SiO，和 SiO,-Al,O，的双层玻璃体保护层，使颗粒内部含量不多的可溶性SiOz、Al,O,很难溶出，且Si-O、Al-0键能大，玻璃体网络连接程度高（三维连续的架状、层状混合结构），常温下解聚能力低，解散速度慢，活性难以发挥(41]。
2粉煤灰微波活化
2.1微波加热及其应用
微波能是一种频率在300M赫兹~300G赫兹的电磁波，位于电磁波谱的红外辐射和无线电波之间。作为高级氧化技术重要组成部分的微波辐射技术用于促进化学反应始于1986年GedyeR等在微波炉内进行的酯化、水解和氧化反应[)。微波加热是以电磁波的形式将电能输送给被加热物质，并在被加热物质中转变为热能，依靠物料自身的介电性质转换微波能量，产生热量，使介质材料内部、外部几乎同时加热升温，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。微波加热具有加热速度快、不需要热传递、内外同热、没有热传递过程的热损失等优点，是传统加热方法不能比拟的。
微波能作为一种高效节能的辐射型加热能源，国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·