摘要：挖掘稻殼灰的潛在的利用價(jià)值，提高稻殼灰的利用率，對(duì)保護(hù)環(huán)境和發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)至關(guān)重要。本文總結(jié)稻殼灰在不同領(lǐng)域的應(yīng)用，通過文獻(xiàn)引證分析稻殼灰的化學(xué)組成和微觀組成結(jié)構(gòu)，并簡單論述了稻殼灰的在未來社會(huì)發(fā)展中的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：稻殼灰；微觀結(jié)構(gòu)；二氧化硅；綠色經(jīng)濟(jì)

水稻在中國每年生產(chǎn)量為2.0億噸左右，稻殼占其中百分之二十左右。絕大多數(shù)的稻殼灰處理方式為堆放在農(nóng)田，自然狀態(tài)下難以腐爛，一般的處理方法是將稻殼焚燒當(dāng)作肥料或排放到水溝，造成空氣、土地和水的污染。稻殼灰中主要含有木質(zhì)素、纖維素和SiO2以及少量的脂肪和蛋白質(zhì)，其中SiO2含量在80%以上，其主要化學(xué)成分見下表。

本文通過總結(jié)稻殼灰在不同領(lǐng)域的應(yīng)用，分析稻殼灰的化學(xué)組成和微觀結(jié)構(gòu)，并簡單論述了稻殼灰的在未來社會(huì)發(fā)展中的應(yīng)用前景。

1稻殼灰的應(yīng)用

國內(nèi)外許多學(xué)者花費(fèi)大量精力研究稻殼灰中的硅在新能源領(lǐng)域、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域、建材領(lǐng)域和化工領(lǐng)域等方面的綜合利用，[3]并取得了巨大的進(jìn)展，如圖1。

在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用：①制備去污劑——去污粉：將加工研磨后的稻殼灰、四硼酸鈉，、三聚磷酸鈉等按比例攪拌均勻研磨制成；②利用稻殼灰的多孔特性及吸附作用制備吸附劑；③制備的環(huán)保餐具，具有安全無毒、快速降解等優(yōu)點(diǎn)。

在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用：①制作苗床實(shí)現(xiàn)無土栽培，批量生產(chǎn)幼苗；②作為改良劑，增加土壤的透氣性和疏松性，改善其酸堿性；③稻殼灰與其他有機(jī)物混合可作食用菌的培養(yǎng)基。

在建材領(lǐng)域的應(yīng)用：①以稻殼灰及石灰為原料可以制成防結(jié)塊防潮的黑色稻殼灰水泥；②將稻殼灰與水泥、樹脂均勻混合壓制而成磚塊或薄板，具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、耐火性好、良好的保溫隔熱性能等優(yōu)點(diǎn)；③將稻殼灰制成混凝土活性摻合料，作為人造木板、涂料、保溫材料。此外，稻殼灰在化工領(lǐng)域的也有相關(guān)應(yīng)用，如制備水玻璃、氟硅酸鈉及白炭黑等。

2稻殼灰的組成結(jié)構(gòu)

關(guān)于稻殼灰的研究利用，主要是對(duì)稻殼灰中含量較高的硅的研究利用，其SiO2的微觀結(jié)構(gòu)主要與稻殼的燃燒時(shí)溫度密切相關(guān)。

通過分析不同焚燒溫度條件下生產(chǎn)的稻殼灰的XRD測(cè)試曲線圖像，對(duì)稻殼灰的各組成成分的存在形態(tài)進(jìn)行物相分析，表明無定形形態(tài)的SiO2含量與晶質(zhì)態(tài)SiO2含量的比值隨焚燒溫度升高而變小，晶質(zhì)態(tài)SiO2含量逐漸增加，多孔疏松狀的結(jié)構(gòu)逐漸消失。[1]

經(jīng)過高精度的掃描電鏡對(duì)稻殼灰的微觀構(gòu)造進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)一部分與稻殼原有的微觀結(jié)構(gòu)形態(tài)相似，而另一部分在外界作用下發(fā)生破碎，呈碎片化狀態(tài)（圖2a所示）。將稻殼灰表面繼續(xù)放大，發(fā)現(xiàn)稻殼灰的結(jié)構(gòu)表面棱角分明、溝壑排列緊密有序（圖2b所示）。經(jīng)X衍射發(fā)現(xiàn)其表面為致密膜狀晶質(zhì)二氧化硅，[2]因此，稻殼的原始微觀結(jié)構(gòu)經(jīng)燃燒、熱解等加工程序后并未得到改變，晶質(zhì)狀態(tài)SiO2完好保存在棱角溝壑中。

圖2c和d顯示稻殼灰的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與外部之間存在一個(gè)夾層，在夾層中在幾微米大小蜂窩狀的孔洞。[3]此外，稻殼灰中還含有由凝膠狀態(tài)的硅離子非致密排列、相互粘聚而構(gòu)成的納米級(jí)的孔隙。由于這些孔洞和孔隙共同作用，導(dǎo)致了稻殼灰擁有超高的比表面積（一般≥60000m2/Kg）。通過對(duì)低溫焚燒稻殼灰的化學(xué)活性研究，發(fā)現(xiàn)稻殼灰在混凝土中具有超高的火山灰活性。[4]

3結(jié)語

倘若稻殼灰作為礦物摻合料能在新能源領(lǐng)域、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域、建材領(lǐng)域、化工領(lǐng)域等領(lǐng)域的應(yīng)用并得到推廣，必將對(duì)環(huán)境的保護(hù)和經(jīng)濟(jì)的可持久發(fā)展產(chǎn)生重要的意義。當(dāng)然，作為一種新型綠色材料，需對(duì)稻殼灰的生產(chǎn)設(shè)備及生產(chǎn)工藝的深層次研究，研究稻殼灰影響機(jī)理，對(duì)保護(hù)環(huán)境和發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)至關(guān)重要。

參考文獻(xiàn)：

[1]佘躍心，李錦柱，曹茂柏，等.稻殼灰及摻稻殼灰混凝土應(yīng)用研究進(jìn)展述評(píng)[J].混凝土，2016（6）：5762.

[2]張霄.稻殼灰混凝土的力學(xué)性能和耐久性研究[J].混凝土與水泥制品，2015（11）：9194.

[3]劉妍.稻殼灰資源化綜合利用[D].吉林：吉林大學(xué)，2013.

[4]歐陽東，陳楷.低溫焚燒稻殼灰的顯微結(jié)構(gòu)及其化學(xué)活性[J].硅酸鹽學(xué)報(bào)，2003，31（11）：11211124.

作者簡介：第一作者曾小平（1993），男，碩士，湖北隨州人，主要從事邊坡工程和道路工程無損檢測(cè)與監(jiān)測(cè)的研究。