粉煤灰是一種類似火山灰質的混合材料，其成分與高嶺土相似，它是火力發電和城市集中供暖產生的固體廢棄物，目前，火力發電產生的粉煤灰將近４億ｔ，并且產量逐年遞增，目前已有近２０億ｔ的堆存量，這些粉煤灰的堆積不僅占用了大量的可耕種土地，而且還造成了環境的污染。粉煤灰中部分未發生均相凝結的尺寸在０．０２～０．２μｍ的顆粒可漂浮在空氣中，形成懸浮物，造成二次污染。研究表明，粉煤灰的大量堆積不僅會造成地下水ｐＨ值升高，而且粉煤灰中的重金屬離子還會對水體造成污染，長期飲用此地地表水會增加致癌機率。雖然政府鼓勵推進粉煤灰的資源化利用，但實際利用率不足６０％。主要集中在建筑行業和路基等方面，產品附加值較低。

　　粉煤灰的利用

　　保溫材料

　　我國建筑單位面積采暖能耗是發達國家的４倍左右，提高能源利用率是我們首要的任務。目前我國利用再生ＥＰＳ（聚苯乙烯）顆粒、粉煤灰、增稠劑和普通硅酸鹽水泥等按一定比例制造粉煤灰復合材料，可提高水泥漿體結構的穩定性和勻稱性，使水泥保溫材料獲得較好的物理熱力性能。由于粉煤灰具有較大的表面積和密度小的特點，粉煤灰作為輔助性材料加入到水泥中，可使水泥基發泡材料生成的氣泡更加均勻，降低了導熱系數，從而使水泥具有良好的保溫功能。另一方面，粉煤灰因為粒子半徑小于水泥，摻入后起到填充空隙的作用，增加了體系密實度，減少了吸水率，也降低了導熱系數。但是水泥粉煤灰基發泡保溫材料在性能和應用上仍有許多不足，比如：韌性差、吸水率高。

　　農業

　　粉煤灰具有密度小（在２．１２ｇ／ｃｍ３左右，明顯低于土壤顆粒的密度），孔隙大，比表面積大（２０００～４０００ｃｍ２／ｇ）等特點。粉煤灰中含有Ｍｇ、Ｋ、Ｂ等多種植物所需營養成分，可以提高土壤的營養水平，促使植物的常量和微量營養平衡。實驗表明，呈堿性的粉煤灰（４００００ｋｇ以下對微堿性土壤的酸堿度并不影響）可以利用其強堿性和吸附性對病原菌和金屬離子起到殺死作用和吸附沉淀作用。粉煤灰相當于砂質土，顆粒比粘土大、比沙土小，因此將粉煤灰加入到土壤中，可以改良土壤結構，使得土壤酸堿緩沖能力、導水率、孔隙度和容重明顯提高。粉煤灰最大吸濕量在４１５～８１２ｇ／ｋｇ間，最大吸水量在４１７～１０３８ｇ／ｋｇ間，加入到土壤中可以提高土壤含水量、增強土壤吸熱能力和減少地表徑流作用。將粉煤灰和污泥混合加入到土壤中，可以釋放出營養元素，增加土壤中物化、生化反應活度，使得一些難以被植物吸收的營養成分得以釋放，從而被植物吸收。研究表明，粉煤灰的加入可顯著提高白漿土微生物的活性，可促進有機物質在土壤中的降解速度，增強土壤的生物抗性使得有益微生物在土壤中占優勢。粉煤灰的堿性還可以使污泥中的重金屬離子在土壤中累積，但是粉煤灰自身具有的毒性物質也會導致土壤的化學性質的改變，從而影響土壤中微生物的活性和土壤酶的活性。

　　水處理

　　由于粉煤灰具有很大的比表面積，可以用于化工廢水和生活污水的處理。粉煤灰在水處理中主要通過物理吸附和化學吸附而起作用，在一定條件下，粉煤灰也可以起到絮凝作用和過濾作用。粉煤灰的物理吸附，主要是憑借其具有比表面積大的特點，越大的比表面積，吸附水體中雜質的性能就越好。化學吸附主要是由于粉煤灰表面存在大量的硅、鋁、鐵等活性質點，能與吸附質通過化學鍵發生結合。當在酸性條件下，水中的陰離子可與粉煤灰中次生的正電硅酸鋁、硅酸鈣和硅酸鐵等化學物質之間形成離子交換或者離子對吸附。粉煤灰與水相溶后，粉煤灰中所含的三氧化二鋁和三氧化二鐵會形成絡合物—Ａｌ（Ｈ２Ｏ）３＋和Ｆｅ（Ｈ２Ｏ）３＋，然后水解出Ａｌ３＋和Ｆｅ３＋，通過與水化膜中的水分子作用，增強了水中溶解和吸附雜質的能力。粉煤灰在處理廢水時，其中的某些成分可以起到絮凝、吸附和沉淀作用，使廢水中的有毒害物質絮凝沉淀，因此在水處理中有著重要的應用價值，比如，粉煤灰在處理城市生活污水中，具有效率高，成本低的特點，可去除ＣＯＤ、ＢＯＤ５、色度、重金屬、有機磷和無機磷等。粉煤灰作為一種新型水處理劑，具有價格低、原料來源廣泛等特點，但是它也有著局限性。粉煤灰作水處理現階段僅限于實驗室階段，并沒有實現工業化。另一方面，作吸附劑處理后的粉煤灰如何處理，為了避免二次污染，怎么實現灰水分離，怎么對粉煤灰進行改性處理，使得粉煤灰的吸附量大大增加。

　　建筑材料

　　粉煤灰中含有大量的二氧化硅和三氧化二鋁，具有較高的火山灰活性，從而對粉煤灰在建筑材料方面的廣泛應用提供了物質基礎。粉煤灰中含有的三氧化二鋁降低了粉煤灰的熔點，易形成玻璃微珠，而玻璃微珠顆粒具有較小的體積，可以填充混凝土的空隙，提高混凝土的密度。高鈣粉煤灰在粉煤高溫燃燒中，可以形成硅、鋁的鈣鹽，使其具有獨立膠凝性能，然后與氫氧化鈣反應生成水泥質水化膠凝物質，這是一種性能優良的水泥混凝土摻和劑。粉煤灰可作為原料開發出高活性粉煤灰材料（ＨＦＡ），其性能要遠遠優于礦渣，可提高水泥強度，不僅改善了水泥性能，還可大幅度提高水泥的產量。同時，粉煤灰用來制作混凝土也有著明顯的優勢：改善新拌混凝土和易性；提高混凝土的后期強度；降低混凝土水化熱，抑制混凝土堿骨料反應。有關學者采用高摻量粉煤灰和多功能防水劑制備出２８ｄ強度達５３．４ＭＰａ的高性能粉煤灰混凝土。高摻量粉煤灰混凝土不僅減少了環境污染，同時還可利用廢物。高摻量粉煤灰混凝土的后期強度高、和易性、水化熱、抗凍性等方面也遠遠優于普通混凝土。粉煤灰也可用于制作高摻量粉煤灰燒結磚、微晶玻璃、粉煤灰泡沫陶瓷和防水隔熱材料。

　　路基材料粉煤灰由于容重、可壓縮性較低，可以用作一般路基，還可以在高壓縮性沖積層和泥炭層上修筑路基。目前我國在粉煤灰筑路基方面的應用僅為２８％～３０％，而國外利用率早已達到３５％。據不完全統計，一般地區普速列車地基處理費用超過地基投資的１０％，軟土地區超過５０％，因此我國應對粉煤灰在路基方面利用加強研究，才能使廢物資源化，實現節能減排。

　　尹亞雄通過實驗表明，粉煤灰可用作鐵路路基填料，填筑的路基穩定。實驗表明，粉煤灰改良失水后可作路基填料，但強度降低快，摻入水泥和石灰等，可制成板料，用作包坡材料，不會對環境產生二次污染。粉煤灰主要成分是ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３和Ｆｅ２Ｏ３，由于粉煤灰中ＣａＯ含量較低所以自凝性較差。將粉煤灰和生石灰攪拌，形成較大的團粒結構，使得雙灰混合物中的固體顆粒膠結在一起，得到的粉煤灰拌合物強度優于純粉煤灰的強度。

　　抗菌載體

　　粉煤灰的內壁處含有大量的海綿體結構的沉珠，孔隙中也存在海綿玻璃體，若粉碎這兩種物質，就會大幅度提高粉煤灰的比表面積，便可作為一種功能性填料應用于橡膠合成、塑料樹脂制備等行業。通過浸泡處理、超聲波分散、恒溫攪拌、過濾和烘焙的粉煤灰可制備出超細粉煤灰載體復合材料，其含量能達到６％，滿足一般載體的要求，其抗菌效果明顯。