粉煤灰的主要化学成分包括以下几种氧化物:
二氧化硅(SiO₂):这是粉煤灰中最主要的成分,含量通常在40%50%之间,也有数据显示其含量范围为33.9%59.7%,平均含量约为50.6%。二氧化硅在粉煤灰中以石英、莫来石等矿物的形式存在,对粉煤灰的物理和化学性质有重要影响。
氧化铝(Al₂O₃):氧化铝的含量也相对较高,一般在20%35%之间,也有数据显示其含量范围为16.5%35.4%,平均含量约为27.1%。氧化铝主要以莫来石的形式存在于粉煤灰中,有助于提高粉煤灰的强度和耐久性。
氧化铁(Fe₂O₃和FeO):氧化铁的含量在5%10%之间(以Fe₂O₃计为1.5%19.7%),也有数据显示其平均含量约为7.1%。氧化铁主要以赤铁矿的形式存在,对粉煤灰的颜色有一定影响,同时也会影响其化学活性。
氧化钙(CaO):氧化钙的含量较低,通常在2%5%之间(也有数据显示为0.8%10.4%,平均含量约为2.8%)。尽管含量不高,但氧化钙在粉煤灰中起到了一定的作用,如参与火山灰反应等。
此外,粉煤灰中还含有少量的其他氧化物,如氧化镁(MgO)、氧化钠(Na₂O)、氧化钾(K₂O)和三氧化硫(SO₃)等。这些氧化物虽然含量不高,但对粉煤灰的某些性能也有一定影响。具体来说,氧化镁的含量通常在0.7%1.9%之间,氧化钠的含量在0.2%1.1%之间,氧化钾的含量在0.6%2.9%之间,而三氧化硫的含量则较低,通常在01.1%之间。
除了上述氧化物外,粉煤灰中还含有一些重金属元素和放射性元素,如锑、砷、硼、镉、铬、钴、铜、铅、锰、汞、钼、镍、硒、钒等,以及源于原煤中的镭、钍、铀等。这些元素的含量通常较低,但在某些特定条件下可能会对环境造成一定影响。
总的来说,粉煤灰的化学成分复杂,各种成分的含量和比例因煤种、燃烧条件和粉煤灰的收集方式等因素而异。因此,在利用粉煤灰时,需要根据其具体的化学成分和性质进行选择和处理。