粉煤灰，是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，而煤粉粉煤灰中的不燃物(主要为灰粉)大量混杂在高温烟气中。这些不燃物因受到高温作用而部分熔融，同时由于其表面张力的作用，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，一部分熔融的细粒因受到一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，被分离、收集，即为粉煤灰，也称飞灰。粉煤灰的化学成分为：SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2等。
我国是一个贫油富煤的国家，火力发电是现在电力发展的主力军，在现在提出和谐社会，循环经济的大环境中，我们在提高火电技术的方向上要着重考虑电力对环境的影响，对不可再生能源的影响，虽然现在在中国已有部分核电机组，也大力发展水力发电，同时近几年国家也开始大力发展风力发电，但或是起步较晚或是成本较高或是技术不成熟，因此难以推广，所以国内火电仍占领电力的大部分市场，近年电力发展滞后经济发展，全国上了许多火电厂，但火力发电污染严重，电力工业已经成为中国最大的污染排放产业之一。
每消耗4吨煤就会产生1吨粉煤灰，2009年中国粉煤灰的产量就已经达到了3.75亿吨，相当于当年中国城市生活垃圾总量的两倍多；其体积可达到4.24亿立方米，相当于每2分半钟填满1个标准游泳池，每天填满1个水立方，极大的占用土地。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。检测发现：粉煤灰中有20多种对环境和人体健康有害的重金属、化合物等物质，其中包括可能导致神经系统损伤、出生缺陷甚至癌症的重金属。中国每年约有共2.5万吨的镉、铬、砷、汞和铅五种国家重点监控的重金属，随粉煤灰的排放进入到自然环境中。煤炭、火电工业集中的地方，如果灰场的防渗措施不当，在长期堆储的过程中，粉煤灰中的有害物质会渗透到水体中。粉煤灰也会随风扩散，扩散到河流、湖泊中，污染水体。大量排放的粉煤灰在风力作用下成为沙尘暴的成分之一，加重了沙尘污染。常见的灰场中粉煤灰堆放深度一般在20米以上，坝体高30米左右。强降雨、洪涝等自然灾害引起山体崩塌、滑坡、泥石流等次生灾害时，灰场中贮存的数万吨含有多种重金属等有害物质的粉煤灰会成为人身安全和生态灾难的巨大隐患。
随着资源的缺乏以及环境保护的重要性得到认识，粉煤灰再利用的研究也在不断的深入。目前比较成熟的应用主要有：
粉煤灰水泥：用粉煤灰作为活性掺合材料生产粉煤灰硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥。
粉煤灰混凝土：制备混凝土时将粉煤灰作为一种组分加入搅拌机拌制而成的混凝土。
粉煤灰砂浆：可分为粉煤灰水泥砂浆，粉煤灰水泥石灰砂浆、粉煤灰石灰砂浆及粉煤灰填充砂浆四类，其用途与普通砂浆相同。用于砌筑的粉煤灰砂浆强度等级有：M2.5，M5，M7.5，M10四种。
其他用途：制造陶制材料，它以粘土或粉煤灰为主要原料经加工、成型、烧制而成的。如：烧结砖、空心砖、道路砖、饰面砖、骨料粉煤灰陶粒砂，粉煤灰加气混凝土砌块等。
粉煤灰陶粒技术：粉煤灰陶粒是以粉煤灰为主要原料(85%)左右，掺入适量石灰(或电石渣)、石膏、外加剂等，经计量、配料、成型、水化和水热合成反应或自然水硬性反应而制成的一种人造轻骨料。陶粒具有优异的性能，如密度低、筒压强度高、孔隙率高，软化系数高、抗冻性良好、抗碱集料反应性优异等。特别由于陶粒密度小，内部多孔，形态、成分较均一，且具一定强度和坚固性，因而具有质轻，耐腐蚀，抗冻，抗震和良好的隔绝性（保温、隔热、隔音、隔潮）等多功能特点。利用陶粒这些优异的性能，可以将它广泛应用与建材、园艺、食品饮料、耐火保温材料、化工、石油等部门，应用领域越来越广，还在继续扩大。在陶粒发明和生产之初，它主要用于建材领域，由于技术的不断发展和人们对陶粒性能的认识更加深入，陶粒的应用早已超过建材这一传统范围，不断扩大它的应用新领域。现在陶粒在建材方面的应用，已经由100%下降到80%，在其他方面的应用，已占20%。随着陶粒新用途的不断开发，它在其他方面的比例将会逐渐增大。
粉煤灰陶粒一般采用烧结法和回转窑法两种烧成工艺，其粉煤灰掺用量视粉煤灰和粘结剂的性能而定。烧结法粉煤灰掺入量一般可达80%～90%，回转窑法最多可达70%～80%。粉煤灰陶粒的吃灰量高于粉煤灰烧结砖。
随着国家加大对环境污染的治理，对粉煤灰研究的不断深入，我们可喜的发现，粉煤灰这种污染严重的工业废弃物也不断的被用于生产、生活中，从而使这一国内最大的固体污染之首变废为宝，为基础建设添砖加瓦，为国家的经济发展贡献力量。
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