如何才能使煤炭清洁化使用

煤炭灰分的影响：

（1） 增大运输量和运输费用的消耗 我国煤炭产地分布不均匀，约有70%的铁路运输能力用于煤炭运输，每年因煤中矿物质含量过高造成的无效运输也很惊人。

（2） 增加煤炭消耗 煤作为燃料时，煤中矿物质不仅不能产生热量，而且煤灰外排要带走显热。 外排煤灰时还可能夹带一部分未燃煤，造成燃料损失。 动力煤每增加1%，大约要多消耗2.0~2.5%的煤炭。 用高灰煤进行炼焦时，所产生的焦炭质量也差，不仅机械强度、、耐磨强度低，而且焦炭灰分也高，用高灰焦炭在高炉冶炼时就会降低高炉生产能力和效率及增大能耗。 例如：焦炭灰分每增加1％时，高炉中溶剂用量增加4.0％，焦炭耗量增加2～2.5％，高炉生产能力降低3％。 所以一般要求炼焦用煤的灰分不应大于10%。

（3） 影响生产操作条件和产品质量 煤作为燃料和气化原料时，煤中的某些低熔点灰分易造成锅炉和气化炉的结渣和堵塞。 高灰煤制得的焦炭强度差，某些灰成分还使焦炭的反应性异常增大，反应后强度降低、煤在液化加工时，煤中矿物质使溶剂精制煤的过滤发生困难、鹤壁市华诺电子科技有限公司煤中碱金属和碱土金属的化合物会使加氢液化过程中使用的钴钼催化剂活性降低、煤中的含铁化合物对煤的风化和自燃具有催化作用。 

（4） 腐蚀设备和装置 煤中的Pb和Bi随燃烧气体带走，若沉积在金属表面会产生颗粒边界脆化作用导致金属损伤、煤中的黄铁矿使燃烧粉煤的锅炉炉底因发生硫化作用而损伤、烟道气中的含硫成分使过滤器、腐蚀。

（5） 造成环境污染 锅炉与气化炉产生的灰渣与粉煤如不能及时利用，会占用大片土地并造成大气和水体污染、COS、H2S、煤中含硫化合物和微量的汞在燃烧时生成SOx、有害气体和汞蒸气造成环境污染，严重时可能形成酸雨

煤炭燃烧后的煤灰含有的钙、钾等元素的量很小，对土壤的肥力增加作用并不是太大，而且有些煤炭中还含有重金属等，如果盲目当作肥料追施在田间还会污染土壤，甚至对农作物造成危害。但是这并不是说煤灰完全不可以作为肥料使用，它可以跟其它粪肥一起发酵使用，增加土壤肥力。

煤炭燃烧后的煤灰是不能作为肥料使用的，但对于土壤改善结构是有一定的好处的，毕竟只含有一些微量元素包括植物需要的，还有一些污染源，是不能替代肥料的效果的，毕竟肥料是含有氮磷钾等对植物生长的有利元素，煤灰只是含有碳酸钙，像草木灰一样，仅有一种的是不能替代肥料的。

煤灰可以用于改善土壤板结和酸性土壤的作用。

煤灰能够增加土壤的透气性，在板结的土壤中添加一些煤灰能够很好地改善土壤板结的情况，有利于保水保肥。所以在制作花土时会加入一些煤灰来增加土壤的透气性，但是加入的量不能过多，过多容易导致肥水流失，不利于植物生长。由于煤灰中含有氧化钙，因此可以跟酸性土壤中和，改善土壤的酸碱性，有利于土壤土壤环境的恢复。

随着煤的进一步风化变质，无机碳含量增高，腐植酸等有机物减少，同时其中物理化学反应是多种多样的，包括脱水、脱羧、脱甲烷、脱氧和缩聚等等，腐殖酸（含黄腐酸）氨基酸等有机物营养越来越少，而可溶性矿质元素也随脱水过程而流失，只留下不易流失的重金属沉淀物，故熟煤本身就几无植物所需的营养，燃烧后更无营养价值可言，不易作为肥料使用。

用树枝烧出来，不过用干草烧的草木灰和树枝烧的草木灰是完全不同的。

用树枝燃烧得到的灰烬含有更多的钾元素，钾元素含量高达35%以上，也含有狠多促进植物生长的矿物质，包括磷元素等，它还含有杀菌的成分，避免植物烂根或真菌感染。

煤的灰分，是指煤完全燃烧后剩下的残渣。因为这个残渣是煤中可燃物完全燃烧，煤中矿物质（除水分外所有的无机质）在煤完全燃烧过程中经过一系列分解、化合反应后的产物，所以确切地说，灰分应称为灰分产率。

（1）煤中矿物质

煤中矿物质分为内在矿物质和外在矿物质。

a.内在矿物质，又分为原生矿物质和次生矿物质。

原生矿物质，是成煤植物本身所含的矿物质，其含量一般不超过1～2%；次生矿物质，是成煤过程中泥炭沼泽液中的矿物质与成煤植物遗体混在一起成煤而留在煤中的。次生矿物质的含量一般也不高，但变化较大。

内在矿物质所形成的灰分叫内在灰分，内在灰分只能用化学的方法才能将其从煤中分离出去。

b.外来矿物质，是在菜煤和运输过程中混入煤中的顶、底板和夹石层的矸石。外在矿物质形成的灰分叫外在灰分，外在灰分可用洗选的方法将其从煤中分离出去。

（2）煤中灰分

煤中灰分来源于矿物质。煤中矿物质燃烧后形成灰分。如粘土、石膏、碳酸盐、黄铁矿等矿物质在煤的燃烧中发生分解和化合，有一部分变成气体逸出，留下的残渣就是灰分。

灰分通常比原物质含量要少，因此根据灰分，用适当公式校正后可近似地算出矿物质含量。

（3）煤灰灰分对工业利用的影响

煤中灰分是煤炭计价指标之一。在灰分计加重，灰分是计价的基础指标；在发热量计加重，灰分是计价的辅助指标。

灰分是煤中的有害物质，同样影响煤的使用、运输和储存。

煤用作动力燃料时，灰分增加，煤中可燃物质含量相对减少。矿物质燃烧灰化时要吸收热量，大量排渣要带走热量，因而降低了煤的发热量，影响了锅炉操作（如易结渣、熄火），加剧了设备磨损，增加排渣量。

煤用于炼焦时，灰分增加，焦炭灰分也随之增加，从而降低了高炉的利用系数。

还必须指出的是，煤中灰分增加，增加了无效运输，加剧了我国铁路运输的紧张。

（4）煤的灰分测定见GB212-91。

1、粉煤灰可以改善混凝土拌和料的流动性、粘聚性和保水性，使混凝土拌和料易于泵送、浇筑成型，并可减少坍落度的经时损失。

2、粉煤灰后可减少水泥用量，且粉煤灰水化放热量很少，从而减少了水化放热量，因此施工时混凝土的温升降低，可明显减少温度裂缝，这对大体积混凝土工程特别有利。

3、粉煤灰后可提高混凝土的抗渗性和抗硫酸盐腐蚀性和抗镁盐腐蚀性等.同时由于粉煤灰比表面积巨大，吸附能力强，因而粉煤灰颗粒可以吸咐水泥中的碱，与碱发生反应而消耗其量。

4、粉煤灰混凝土的徐变低于普通混凝土。

5、矿粉提高耐久性。

拓展内容：

粉煤灰和矿粉的区别

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。

矿粉（mineral powder）是符合工程要求的石粉及其代用品的统称。是将矿石粉碎加工后的产物，是矿石加工冶炼等的第一步骤，也是最重要的步骤之一。

混凝土中，添加粉煤灰的主要作用:

1） 掺入粉煤灰可改善新拌混凝土的和易性。

2） 粉煤灰可抑制新拌混凝土的泌水。

3 ）掺用粉煤灰，可以提高混凝土的后期强度。

4） 掺粉煤灰可降低混凝土的水化热。

5）掺粉煤灰可改善混凝土的耐久性。

目前几种特殊粉煤灰：

1、脱硝灰：

NOx的排放会造成严重的大气污染，形成酸雨或化学烟雾。电厂排放的NOx占全部排放量的60%，引起环保部门的高度重视。

2、脱硫灰：

为了减少SO2排放量，采用脱硫措施生产的粉煤灰。燃煤产生的SO2的排放量占排放总量的90%以上。

3、煅烧灰：

煅烧煤矸石得到的粉煤灰。煤矸石是采煤过程和洗煤的过程中排放的固体废物，是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含C量较低，比煤坚硬的黑色岩石。

4、磨细粉煤灰：

由颗粒较大、筛余量较大的粉煤灰经球磨得到的粉煤灰。

5、浮油灰：

为了提高燃煤效率，添加油性物质作为助燃剂，助燃剂不完全燃烧，在粉煤灰中存留油分，颜色黑、有异味，对混凝土的性能产生不良影响，须慎重识别、使用，它影响混凝土的表观质量，造成泌水、缓凝、强度低。

参考资料:百度百科-粉煤灰