流化床燃烧技术是近年来在国际上发展起来的新一代高效、低污染清洁煤燃烧技术。但由于人们对流化床燃煤副产物,即固硫灰渣的基本特性认识程度不够,现阶段大多只能采用堆积方式进行处理,因而严重影响了其资源化利用,这直接给我国流化床燃煤脱硫技术的进一步推广带来了较大困难。为此,本文采用8种具有代表性的固硫灰渣,较为系统地分析和研究了固硫灰渣的特性,并与粉煤灰的特性进行了对比;根据其成分特点提出了一套适用的活性评定方法;在利用XRD、SEM微观分析手段对固硫灰渣研究的基础上,揭示了固硫灰渣与粉煤灰的活性差异来源;最后,对固硫灰渣的建材资源化途径—用于水泥掺合料进行了比较系统的研究。固硫灰渣的特性研究表明:(1)由于燃烧温度、脱硫剂、脱硫效率等因素的影响,与普通煤粉炉灰渣相比,有其特殊的化学成分、火山灰活性及自硬性。(2)固硫灰渣的颗粒形貌极其不规则且疏松多孔,与粉煤灰的致密球状颗粒有很大差异,导致固硫灰的标准稠度用水量比粉煤灰高很多,固硫渣的吸水率也很高。(3)首次用红外光谱对固硫灰渣的硅酸盐阴离子聚合度进行了分析,发现固硫灰渣[SiO4]和[AlO6]聚合度均低于粉煤灰的,尤其是[SiO4]。(4)根据固硫灰渣化学成分和矿物组成的特殊性,并结合现行的活性评定方法,将原28 d抗压强度比方法进行改进,并采用大量固硫灰渣进行试验,表明该方法能更直观、更准确地评定固硫灰渣的活性。(5)固硫灰渣的火山灰活性高于粉煤灰,这种活性差异主要来源于其矿物组成与颗粒形貌。在研究固硫灰渣用于水泥掺合料时,采用了70%普通硅酸盐水泥-30%固硫灰渣系统,研究结果表明:(1)比70%普通硅酸盐水泥-30%粉煤灰系统的胶砂强度高,但是需注意控制系统中SO3含量。(2)系统的凝结时间正常。(3)当系统中SO3含量远远超过3.5%时,硫酸盐安定性检测不合格。(4)系统的体积稳定性比70%普通硅酸盐水泥-30%粉煤灰系统的差;固硫灰渣与粉煤灰混掺可提高胶凝系统的体积稳定性。(5)当系统中SO3含量控制在3.5%左右时,水泥的强度随龄期逐渐增长。(6)抗冻性能明显高于70%普通硅酸盐水泥-30%粉煤灰系统。(7)抗碳化性能低于纯普通硅酸盐水泥,但高于70%普通硅酸盐水泥-30%粉煤灰系统。