煤灰中含那些元素

从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰称为粉煤灰（也称飞灰），粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物,其主要成分为硅酸盐、铝硅酸盐、氧化硅、硫酸盐等,含铁也相当高，其他还有包括水蒸汽及 SO x 气体，特别是含硫高的煤作为燃料时。总的煤灰中的 75 ％～ 85 ％变成飞灰。

煤粉灰经磨细后,在有水分的条件下,能与石灰等起化学反应生成水硬胶凝性的化合物,因此粉煤灰用途极广,主要用以制作建材，粉煤灰还可用于水泥的活性混合材,混凝土的掺合料,烧结粉煤灰陶粒(人造骨料),砌筑水泥(砂浆水泥),填筑和筑路材料，粉煤灰的综合利用,需要电力、建材、建工、环保各部门统一认识,建设起我国的粉煤灰渣利用工业,从发展燃煤电站的除尘技术、干排灰技术到废料资源化、资源产品化、产品系列化等方面着手,解决粉煤灰的污染与利用问题。

煤中灰分是煤质评价的重要指标，与煤中无机元素有密切联系，它对煤的加工利用产生负面影响，同时造成对环境的污染。然而，灰分不是煤的一种固有性质，因为煤中并不含“灰”，灰分是煤在规定条件下的完全燃烧后的固态残留物（陈鹏，2001）。它既不同于煤中矿物质，也不同于煤的无机组分。煤燃烧后，绝大部分的矿物质都转入煤灰中，构成煤灰的大部分，但同时，与煤有机质相结合的无机质（各种金属、非金属元素及化合物）也部分转入煤灰中。由于测试条件的限制，真正直接、准确地认知煤中的矿物质或无机组分的数量、组成、分布方式等特性是非常困难的。由于煤灰是煤燃烧后无机物的主要保留形式，灰成分代表了煤中主要无机元素的特征。因而，考虑到分析的方便，常常通过灰分来近似了解煤中的矿物质或无机组分。

煤中的矿物是煤中无机组分赋存的重要形式，在多数情况下是主要形式。然而，在不同地区、不同时代形成的煤，由于其地质环境差异（如近海环境与大陆环境），地球化学条件的差异，成煤盆地周围岩石类型的差异，地形地貌的差异，距离剥蚀区远近的不同，构造活动的强度不同，以及岩浆活动的强弱等原因，会导致煤中矿物种类和化学成分有所差别。但总体来看，绝大多数煤中常见的矿物主要有高岭石、水云母、蒙脱石、绿泥石、伊利石等粘土矿物，占物质总量的60%～80%，其次为黄铁矿、白铁矿等硫化物，石英、玉髓、蛋白质等氧化物以及方解石、菱铁矿等碳酸盐矿物。随着测试技术的发展，煤中偶见的矿物种类也较多被发现。Mackowsky（1975）根据多年的研究，提出一份煤中的矿物名单，并按每种矿物在煤中矿物总量中的多少，将这些矿物分为六级（表2-1）。

一般情况下，煤中所含矿物以粘土矿物为主，然而，在各煤田中，粘土矿物又有所不同，许多资料表明，石炭纪煤田的煤中以高岭石为主，有些煤田的煤（如澳大利亚的煤）中伊利石占显著地位，有关煤中蒙脱石的报道也不乏见。我国的情况基本类似，华北石炭纪煤田的煤中以高岭石占优势，华北晚侏罗世的一些煤中伊利石类占主导，而在一些以火山岩为基底和蚀源区母岩的煤田中，煤层中常发育膨润土型粘土矿物（蒙脱石类，绿泥石-蒙脱石混层类），这种现象说明，煤中矿物的成分及特征取决于含煤盆地的地质背景，含煤岩系经历了各种地质过程以及与煤层有关的古沉积环境（李河民，1987）。

表2-1 煤中矿物

注：主要的——占60%以上；丰富的——占30%～60%；很常见——占10%～30%；常见——5%～10%；稀少——1%～5%；很稀少—占1%。

（据Mackowsky，1975）

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。

煤灰是燃煤锅炉燃烧后形成的粉末，主要成分Si02、Al2O3、Fe3O4、FeO、还有少量的CaO、MgO等，主要用途是城市垃圾填埋；煤灰坝处理；道路、铁路、排水工程；水利、隧道、堤、坝、闸防渗；蓄液库防渗；输水、输液渠道、固体废料堆放防渗；屋顶防漏；建筑物地下室、地下仓库、地下车库防潮；桩膜围堰、围海造陆、码头工程等。煤灰具有吸附、净化、催化等作用，所以在实验室中可以用煤灰代替很多药品进行各种实验，在日常生活中可以用于救生，净化污水，生产中可以作肥料和改良酸性土壤，在环境保护中可以用来处理工业废水等等。