从粉煤灰中分选利用的有用组分主要有: 空心微珠、碳、铁、铝等。
①空心微珠的分选和利用：粉磨得很细的燃煤颗粒在高温下烧去碳质产生热能，剩余的粉煤灰在足够高的温度下，表面融化成散离的空心体，表面张力作用使得这些不规则的颗粒趋向球形。空心微珠的相对体积质量较小，可以采用重力分选的方法，很容易将其从粉煤灰中分选出来。根据空心微珠特有的物理性能，将其作为轻质、绝缘、隔热、隔音及耐磨材料, 有其较好的利用前景。
②碳粒的分选和利用：由于煤质和燃煤技术的影响，可燃物质在炉膛中不能全部燃烧，而保留在粉煤灰中，因而粉煤灰中碳的质量分数仍在5%-25% 之间。从粉煤灰中选碳的常用方法有浮选法、电选法等。从粉煤灰中分选出来的碳粒是高温下的产物，空隙度大，颗粒均匀，经过加工后，具有一定的强度，可作为制作活性碳的原材料。
③铁粉的分选和利用：粉煤灰中Fe2O3的质量分数一般为8%-29%，最高可达43%，是一种可观的矿物资源。另外，由于电厂锅炉的高温焚烧，加上C 和CO 的还原作用，粉煤灰中的铁化合物部分已还原成磁性氧化铁和铁粉。因此，可以直接利用磁选法回收铁粉。从粉煤灰中磁选铁的方法有湿选和干选。工艺简单，成本较低。粉煤灰经过二次磁选后, 可使铁精矿的品位达50%-65%。可见，从粉煤灰中磁选铁粉是一种经济有效的方法。从粉煤灰中磁选出来的铁矿粉，可以作为制作铁红、铁黄等染料的原材料。
④氧化铝的提取：氧化铝是粉煤灰的主要成分之一，其质量分数一般为15%-40% , 最高可达58%。从粉煤灰中将其宝贵的资源加以回收利用是十分必要的。从粉煤灰中提取氧化铝，可利用石灰石烧结工艺，其流程主要包括：熟料烧成—熟料自粉化—熔出—脱硅—碳分—煅烧工艺，最终得到氧化铝。
从作用上来看，可以用作以下用途：
①生产水泥：用粉煤灰替代部分粘土作水泥生料，一般可以代替10%左右。同时还可做水泥混合料，掺量为20%-40%。如海口电厂与中大置业集团合作，建设年产水泥10万t 生产线，采用水泥厂65%的525 号普通硅酸盐水泥作熟料，再掺入15%-20%的粉煤灰，另选用石膏和其它碱性物质作添加剂，均匀混合后，经球磨机共同碾磨，产品为标号525 号以上的优质粉煤灰水泥。该产品具有一定的耐磨、耐水性能，可用于砌筑路面。
②生产粉煤灰粘土烧结砖：根据粘土的塑性指数，可掺粉煤灰20%-50%。粉煤灰粘土烧结砖的优点是吃灰量大，产品性能好，外观美观，自重轻，利于施工。同时在粘土砖中掺用粉煤灰可降低燃料消耗，减少粘土用量。据测算，掺量在40%的粉煤灰砖每万块可降低成本20元左右。在安徽阜阳，距阜阳电厂5千米范围内有7个粘土实心砖厂。这些砖厂用电厂粉煤灰掺入粘土砖，掺量25%，预计7个粘土砖厂年总产量达9800万块，须掺入粉煤灰4.8 万t。目前用灰砖厂已与阜阳电厂筹建处签订了供灰协议。
③充填路基：粉煤灰作为筑路的二灰混合料修筑高等级道路的基层，具有较高的强度，水稳定性好，不翻浆，抗冻稳定性亦好。按现有应用水平来看，每千米用灰可达2000 t 以上，同时可降低工程费用10%-30%，减少工程维护费30%左右。如福建省公路局第三工程处在泉州大桥施工中曾用电厂的粉煤灰作为浇筑水下混凝土的掺合料，如用425号水泥320 kg，添加0.5%的FDN 减水剂和20%粉煤灰，每立方米混凝土可节约水泥70 kg，28d抗压强度可达22.94MPa。不仅符合混凝土基础的设计要求，而且施工成本也大大降低。在施工中掺加粉煤灰还有利于改善混凝土的和易性。
④作砂浆和混凝土的掺合料：在砂浆和混凝土中作掺和料，总掺量在20%以上， 既能改善混凝土的质量又可节约水泥。在工民建、水火电建设、市政、港口工程中均有使用。如北安市第一建筑工程公司用北安发电厂的粉煤灰制造砌筑砂浆在电厂住宅楼等建筑上使用，效果都很好。
⑤生产加气混凝土：可将粉煤灰加水泥和石灰生产加气硅。在生产过程中原则上采用Ⅱ级灰，也可掺和少量Ⅲ级灰，采用配比为粉煤灰60%，425号普通硅酸盐水泥20%、生石灰18%，另加微量铝粉作发泡剂，偶而也添加少量石膏，而后用压力10 kg /m2、温度400 ℃的汽轮机压力尾气蒸养12 h 即可制成成品。
⑥应用于农业：粉煤灰应用于农业有3种用途。一是作肥料，既可以生产复合肥，又可以生产磁化肥；二是用来改良土壤；三是在排灰场种植农作物。在我国9个电厂进行的纯灰种植试验表明，粉煤灰中Cd、Hg、Pb、Cr、As 等5 种有毒微量元素，以及放射性、苯丙芘，对作物的可食部分均无影响。
⑦回收部分有用物质：粉煤灰中含铁、铝、硅、氧化铅和玻璃珠等有用物质。可通过机械和电子方法，从中提取所需要的物质。如粉煤灰中提取微珠、碳、铁、铝，可用于冶炼三元合金，生产高强轻质耐火砖和耐火泥浆，还可作为塑料、橡胶等的填充料，制作保温材料和涂料等。
我国粉煤灰利用的研究与开发始于20世纪50年代，主要是将粉煤灰用于建材制品、混凝土和砂浆的掺和料;60年代，在建材制品方面的应用形成产品;80年代，将粉煤灰列人国家资源综合利用的重要组成部分，制订了专用政策和法规。到目前为止，粉煤灰资源化技术有近200项，其中得到实施应用的近70项。
1.用于建筑工程
I) 作为填筑材料。粉煤灰可以取代砂石和粘土进行工程回填，多用于住宅小区、工业建设成片基地及室内填筑、停机坪及飞机跑道填筑、工程用地沟渠填筑等。用粉煤灰作为工程填料用灰量大、自重轻、强度高、压缩小、节约能源和自然资源效果好。如上海外高桥新港区采用粉煤灰作为陆城镇填筑材料，既缓解了上海地区填筑用土奇缺的矛盾，又为宝钢日益严重的灰渣贮存找到了出路，使原拟在近期投资7001〕万元新建第二渣场的计划推迟实施。
2)制砖。马鞍山矿山研究院针对电厂排放大量粉煤灰的现状，开发了新型固化剂和相关的成型技术，制备了色彩鲜艳、表面光亮的新型彩色粉煤灰砖，其耐磨度和强度达到或超过国家有关标准。粉煤灰还可代替部分粘土制砖，由于其含有未燃尽的碳，故具有节约土地资源和节约能源的双重功效。据悉，国家对粘土实心砖逐步实施禁令后，粉煤灰可望成为建筑市场的主角。利用粉煤灰生产的还有蒸养粉煤灰砖、烧结砖、高强度双重浸泡砖、轻质粘土耐火砖和碳化粉煤灰砖等。
3)制造砌块和板材。用粉煤灰制备的砌块和板块的优点是质轻、强度高且节省投资。常见的有:蒸养粉煤灰硅酸盐密实砌块、蒸压泡沫混隆土砌块及粉煤灰混凝土大型墙板等。
4)生产轻质骨料。以粉煤灰为主要原料，掺适量激发剂，经配料、磨细、成珠和自然养护而成非烧结型轻质骨料，可用于保温墙体、高层或大跨度建筑等;以粉煤灰为主要原料，掺部分粘土及无烟煤混合成球，在1200-1300℃高温下烧成的粉煤灰陶粒是另一种人造混凝土轻质骨料，具有质轻、保温、节能的优点，可用于作绝热、隔音的材料。
2.在农业中的应用
对用作土壤改良剂。粉煤灰微呈碱性，结构呈多孔状态，用于改良土壤非常有效，它可疏松土壤、改善粘土质地、增加透气透水性，还能使农药的有机物无机化，促进农药分解。
2)用于制作新型化肥。以粉煤灰为主要原料，可生产的新型化肥有硅酸钾肥、复合磁化肥、稀土多元素复合肥、高温磷肥等。
3)复土造田。粉煤灰广泛用作回填采空区、塌陷区、低洼地、山谷等进行复土造田，可扩大宝贵的耕地面积、改善环境。
3.在环保中的应用
粉煤灰的多孔结构，使其具有优良的吸附性和混凝性，因而可用来治理废气和废水。
1) 处理废水。印染纺织工业的废水主要是脱色和降低COD值的问题。用粉煤灰活性污泥法去处理印染废水能取得良好效果，当粉煤灰投加量为215 g/L时，其脱色率可提高20%;粉煤灰还对铁和油有较好的吸附性能，能有效地去除天然水中的铁成分，并作为含油污水的吸附剂;此外，还可用于处理焦化厂的含酚废水、电镀废水及含氟废水等。
2) 处理废气。粉煤灰中碱性物质CaO,Mg O,K201Na,0 等含量很高，具备为烟气脱硫系统提供碱性成分的能力，褐煤粉煤灰是一种优良的低浓度二氧化硫烟气吸附剂。
3) 粉煤灰可改善污泥的沉降性能，有效克服污泥的膨胀。
4.从粉煤灰中提取有用矿物和高值利用
1)提取碳粉。
燃煤性质的变化及燃煤效率的不同，导致了粉煤灰中含碳量的波动。我国粉煤灰的含碳量约为5%一巧%。碳的存在使其在综合利用方面受到很大限制，尤其对建材制品。这主要是因为:①碳粒较软，几乎没有强度;② 碳部分石墨化，具有一定滑润性，在集合颗粒之间起到润滑剂作用，不易与水泥粘结;③ 碳具有疏水性，难于湿润;④ 粉煤灰中碳粒多呈蜂窝状结构，吸附性强，不仅会消耗过多的添加剂，而且极易沾污其他颗粒，从而抑制基本固结反应。研究资料表明，粉煤灰中的碳基本除去时，建筑材料的性能有明显地提高，特别是对于混凝土的强度。例如，粉煤灰未除碳时(含碳10%)，立方块实验所获数据为:养护28天的抗压强度是376.65 kg/cm'，而当粉煤灰基本脱除碳后(即碳含量小于1%),28天的抗压强
度为405.09 kg/cm'。且粉煤灰中的碳粉属于燃烧过的火煤，有较高的发热量，若将其富集，不仅可作为燃料回炉再烧，还可深加工用于食品、医药工业所需的活性炭、碳黑、橡胶半补强剂及供污水处理用的吸附剂等。此外还可作为铸模型砂的掺和料(占型砂重量5%),以改善其透气性能。利用它比电阻大、热稳定好的特点，还可以开发其他新的用途。
碳具有天然疏水性，表面不易被水润湿，而易被油润湿，采用浮选方法容易将其与其它组分分离，若粉煤灰为千灰时，可采用电选方法进行回收。如漳平电厂的粉煤灰经分选后，可获得含碳65%以上的精碳粉，其发热量(分析基)一般为2000(〕一25 000 kJ/kg,精碳燃烧性能基本上与原煤相近。
2) 回收铁质微珠。
燃煤性质的变化，决定了粉煤灰中铁含量的高低。我国粉煤灰的Fe,03 含量一般为1.5%一19.7%,最大的波动范围为2%一43.6%。除碳外，铁含量对粉煤灰活性也有较大影响。研究资料表明，当粉煤灰的铁含量在50%一55%时，立方块强度试验7天的抗压强度仅为271.35 kg/cm'，而除铁后(含铁小于1%),7天的抗压强度高达357.35kg/cm2.
粉煤灰用于化工行业时，对其含铁量要求也极为严格。然而，粉煤灰中的铁质微珠又是一种可利用的二次资源，其比重为4.1 g/cm3，是良好的重介质，也可用作水泥原料的铁质配料、磁性载体、催化剂、磁性填料等。因该铁质微珠含有较高的S10‑属粉状酸性矿，适于球团烧结，作为炼铁原料。
粉煤灰中的铁质微珠具有磁性，可用磁选法进行回收。湿灰采用湿式磁选机，干灰采用干式磁选机，由于磁团聚的存在，干式磁选分选效果较差，很难得到高质量的铁精矿。
以浙江长广集团发电厂粉煤灰为原料，经湿式磁选机分选后，其铁精矿的铁含量大于50%，可作为炼铁原料;以淮南发电厂粉煤灰为原料，从中选出磁性物含量约为96%的磁珠，粒径在30一80 fun之间，在采用高梯度磁分离技术处理废水时，将该磁珠作为磁种，与混凝剂一起加人废水中，仅需几分钟的停留时问就可以进行磁分离，与传统废水处理工艺相比较，具有效率高、效果好、速度快的特点。
3)高值利用。
粉煤灰经除铁、碳等杂质后，其Al,仇,SiO2的含量可大于90%，微珠含量达90 -95%，这部分产品用途更加广泛，可用于生产高附加值产品如从中提取三氧化二铝、冶炼三元合金、制作高强轻质耐火砖和耐火泥浆、制备聚合氧化铝和分子筛、作为塑料及橡胶的填充物、制作保温材料和涂料等。由于微珠具有隔热、隔音、保温、绝缘、轻质、高强、高流动性、耐腐等多功能特性，在航天、深海、远距传真等尖端工业部门也能发挥它的独特功能。
