粉煤灰是從煤粉爐煙道氣體中收集而得的細(xì)灰，是煤在鍋爐燃燒室內(nèi)燃燒的殘留物，屬于燃煤電廠的大宗工業(yè)廢渣。
從本身品質(zhì)上看，粉煤灰內(nèi)含硅、鋁、鈣、鎂、鐵等金屬及非金屬氧化物，屬于再生的礦物資源，是一種有用的礦物原料。在工農(nóng)業(yè)部門，包括水泥工業(yè)開發(fā)利用粉煤灰，不僅是必要的，也是可能的。國內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)證明，在水泥工業(yè)中應(yīng)用粉煤灰，既能帶來利用廢料、消除污染、保護(hù)環(huán)境等社會效益，又給水泥工業(yè)自身創(chuàng)造明顯的經(jīng)濟(jì)和質(zhì)量效益。
粉煤灰的化學(xué)成分，由于各地所用煤質(zhì)不同，以及鍋爐型式、燃燒狀況、收塵方式等因素，使各地、各廠粉煤灰的成分波動范圍較大。煤粉在燃燒時(shí)，由于爐溫高，一般為1400℃一15000c，燃燒后在煙氣中冷卻快，在粉煤灰的礦物相中，大部分為玻璃體，一部分為莫來石和石英，還有微量的赤鐵礦、磁鐵礦、方解石、類剛玉和金紅石等結(jié)晶礦物。（文章來源：數(shù)字水泥網(wǎng)）
粉煤灰的顆粒細(xì)度與煤質(zhì)、煤粉細(xì)度、燃燒制度、吸塵、排放等有關(guān)各廠波動幅度甚大。如以0．080毫米篩余量計(jì)，細(xì)者篩余量為≤1％，而粗者，篩余量可達(dá)40％以上。豫北大部分電廠粉煤灰細(xì)度波動幅度為0．080毫米篩余量計(jì)為5％-12％。
用掃描電鏡觀察，粉煤灰的顆粒形貌是十分復(fù)雜多樣的。在電鏡中可見實(shí)心或空心的玻璃珠，不同形貌的似球型顆粒、不規(guī)則型熔渣、多孔熔渣，各種黏連體，很少有規(guī)則的晶粒出現(xiàn)。
以上有關(guān)粉煤灰的化學(xué)成分、礦物組成顆粒細(xì)度、顆粒形貌、以及顆粒密度等物理指標(biāo)，對粉煤灰的利用有很大關(guān)系。在水泥工業(yè)中，對粉煤灰也有相應(yīng)的技術(shù)要求。
粉煤灰在水泥工業(yè)中的用途有兩大類。一是作為水泥原料配料，二是用作水泥混合材料。
作為水泥原料配料即用粉煤灰黏土配料，代替或部分代替黏土原料。常見粉煤灰與水泥廠常用黏土的成分相比較，有一定近似性。一般說，粉煤灰中的鋁、鐵含量偏高，而含硅量偏低。通過配料計(jì)算和輔助原料的摻配，可滿足熟料燒成的要求。粉煤灰中的燒失量(未燃盡炭)、尚能強(qiáng)化燒成，降低煤耗，節(jié)約能源。
在回轉(zhuǎn)窯干法或濕法生產(chǎn)中，可直接通過配料計(jì)算，確定粉煤灰摻量。在立窯生產(chǎn)中，由于粉煤灰的顆粒一般較粗，采用其粉配料時(shí)，除通過計(jì)算、試燒外，還需測試其成球性能。必要時(shí)可輔以部分塑性黏土(如河泥、淤泥、黏性土等)或采用較細(xì)粉煤灰。
粉煤灰是一種火山灰質(zhì)材料，即具有能與石灰反應(yīng)形成水化硅酸鹽的性能。在水泥中，粉煤灰能參與水泥的水化、硬化。在水泥生產(chǎn)中利用粉煤灰作為混合材料的歷史較久，并早已納入國標(biāo)GBl75和GBl344兩大標(biāo)準(zhǔn)中。目前不少水泥廠由于缺乏混合材資源，礦渣供應(yīng)不足，較廣泛地使用粉煤灰作為混合材。
國家標(biāo)準(zhǔn)GB1596—1991《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》中規(guī)定，水泥生產(chǎn)中作水泥混合材料用粉煤灰的分級和要求是I級為燒失量≤5％，含水量≤1％，二氧化硫≤3％，28天抗壓強(qiáng)度比≤75％。
其中燒失量和抗壓強(qiáng)度比是粉煤灰的主要技術(shù)指標(biāo)。燒失量過大，會惡化水泥的使用性能(需水量增大)和耐久性?？箟簭?qiáng)度比(又稱強(qiáng)度活性)則是粉煤灰火山活性的表現(xiàn)，直接影響粉煤灰作為水泥混合材的效果。
按國家標(biāo)準(zhǔn)GB175—1999，《硅酸鹽水泥，普通硅酸鹽水泥》的規(guī)定，在普通硅酸鹽水泥中，粉煤灰的大允許摻量為15％。按國家標(biāo)準(zhǔn)GB1344—1999《礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥及粉煤灰硅酸鹽水泥》的規(guī)定，在粉煤灰硅酸鹽水泥中，粉煤灰的摻量為20％-40％。在礦渣硅酸鹽水泥中，允許摻加8％的粉煤灰。國標(biāo)GB12958—1999《復(fù)合硅酸鹽水泥中》也允許摻加部分粉煤灰。
在國標(biāo)GB1596—1991中，對作混凝土摻合料用的粉煤灰，提出細(xì)度、需水量比等指標(biāo)，粉煤灰則分為I、Ⅱ、Ⅲ三級。這些指標(biāo)雖屬混凝土摻合料用粉煤灰的技術(shù)要求，但對水泥混合材用粉煤灰，也有一定關(guān)系。較細(xì)的粉灰，可減輕磨機(jī)負(fù)荷，或在磨尾勻化入庫。低需水比粉煤灰有利于水泥的現(xiàn)場使用，提高混凝土質(zhì)量。
用作水泥混合材的粉煤灰，尚有一種稱為液態(tài)渣的特殊品種，它是煤粉在液態(tài)，爐(爐溫達(dá)1600攝氏度以上)中燃燒成液態(tài)，排出爐外時(shí)經(jīng)水碎成粒。液態(tài)由于爐溫高，冷卻快，活性強(qiáng)，是一種理想的火山灰質(zhì)混合材料。
粉煤灰在水泥工業(yè)中的利用技術(shù)已較成熟。各方面有關(guān)政策規(guī)定也比較完整、配套。各地、各廠可結(jié)合粉煤灰來源、品質(zhì)和供應(yīng)條件，從環(huán)境保護(hù)、產(chǎn)品開發(fā)和企業(yè)經(jīng)濟(jì)利益出發(fā)，大力開拓粉煤灰在水泥生產(chǎn)過程中的應(yīng)用，粉煤灰在水泥工業(yè)中的應(yīng)用前景將會更加光明。
