煤渣

煤渣的化學成分為SiO₂ 40-50%、Al₂O₃ 30-35%、Fe₂O₃ 4-20%、CaO 1-5%及少量鎂、硫、碳等。其礦物組成主要有：鈣長石、石英、莫來石、磁鐵礦和黃鐵礦、大量的含硅玻璃體(Al₂O₃·2SiO₂)和活性SiO₂、活性Al₂O₃以及少量的未燃煤等。煤渣棄置堆積，不僅佔用土地，放出含硫氣體污染大氣，危害環境，甚至會自燃起火。 ^[1] 

18世紀就開始利用煤渣製造三合土，作為建築材料。20世紀以來，世界各國都在進行煤渣的綜合利用，日本、丹麥等國煤渣已全部得到利用。煤渣的主要用途是製作建築材料，如：

1. 製造砌築砂漿和牆體材料：以煤渣細粒為主(約佔2/3)，摻入適量粉煤灰（1/3左右）,另外再加10%左右石灰，3%左右石膏，或加5-10%水泥，拌合後製成砌築砂漿。也可用輪碾機濕碾成砂漿，再利用成型機制成標準磚、空心磚和小型砌塊。還可震搗成型，製成大、中型實心或空心的砌塊，大型牆板等。這些成型後的製品，在蒸汽養護室內經過升温2-3小時，達到100℃,在蒸汽養護中保持恆温8小時左右，再用2-3小時徐徐降至常温，可製成各種牆體材料。其抗壓、抗折、抗凍等各項物理-力學性能均能符合工業和民用牆體結構要求。

2. 作水泥混合材料：煤渣為燒結火山灰質材料，磨細後仍具有水硬膠凝性能，可同水泥熟料、水泥或同石灰和石膏等配製加工成少熟料或無熟料的水泥，其強度可達225～325號。煤渣作為水泥混合材料，一般摻量控制在30%左右。

3. 作輕混凝土骨料：一般鍋爐煤渣或火力發電廠水淬液態渣經破碎、調整級配後,可作輕混凝土骨料，配製容重低於1800公斤/米³的輕混凝土。還可作瀝青混凝土骨料。

4. 將煤渣和石灰按3:1的比例混合，可作為屋面保温或室內地基材料。煤渣還可作築路材料、噴砂用砂等。

5. 從煤渣中可回收能源。煤渣含碳，這種利用手段通過煤渣破碎機完全可以實現。煤渣經過該設備後可以破碎成粒度為3毫米以下的顆粒，用來燒製粘土磚，可節省燃料。含碳量高的，也可摻入煤炭中使用。 ^[2] 

中國在利用火力發電廠的液態渣方面取得成就。採用增鈣技術，使液態渣中的氧化鈣含量增加到30%左右，從而大大提高煤渣的水硬膠凝活性，其成分和性質接近酸性高爐水渣，成為水泥和牆體材料的優質原料。增鈣工藝有兩種：一種是將石灰石摻入煤中，磨成粉，一起燃燒；另一種是將石灰石破碎成粒度為3-8毫米的碎屑，隨鍋爐二次風，噴入液態渣中，利用渣温熔入，不參加燃燒過程。鈣增加後可吸收煤中的硫，生成硫化鈣，成為渣中的活性組分，並且可以減少排入大氣的二氧化硫。液態渣可採用水淬工藝，由原來排放85%粉煤灰和15%液態渣，改為排放85%液態渣和15%粉煤灰，因而減輕了除塵負荷，也減輕了粉煤灰堆存的困難，而且淬後水可循環利用，節約水資源和費用。增鈣液態渣工藝與煤粉爐排灰工藝相比，渣的利用價值高，節約用水，減少二氧化硫排放量，有利於環境保護，很有發展前途。但這種工藝需改用立式旋風爐，並要求使用優質煤。