粉煤灰主要替代大量的無機非金屬礦物填料，如碳酸鈣、高嶺土、滑石、石英、長石、硅灰石、石灰石、氧化鋁、氧化鎂、氫氧化鎂、氫氧化鋁、白炭黑、炭黑、磷系阻燃劑等。

1.粉煤灰陶粒

粉煤灰陶粒是混凝土輕集料的重要品種，可以替代砂石配制結構混凝土用于建筑工程和道路、橋梁等土木工程，減輕結構自重，避免堿集料反應以提高混凝土的耐久性。我國在}二世紀70年代就利用自主研制的生產技術和成套裝備建成我國前列家大型粉煤灰陶粒廠--天津硅酸鹽制品廠，其產品在天津市的T業與民用建筑中和南京長江大橋橋面混凝土等土木工程中廣泛采用。粉煤灰生產線上的工序越多，生產出來的粉煤灰越精細，粉煤灰價格也會比較高。本皚紀初以來，引進了國外先進技術，以100%的粉煤灰為原料，克服了過去原料中要摻入黏土或黏土類物料的缺陷，使粉煤灰陶粒重新走上快速發展的軌道。較近，山東恒遠利廢技術發展有限公司與英國合作，采用環泰生產技術，可以利用粉煤灰和城市污水處理廠的污泥混合，生產高質量的粉煤灰陶粒，為粉煤灰陶粒的發展增添了新的動力。我國現有粉煤灰陶粒廠不足100家，年產約300萬m3，年利用粉煤灰約250萬t。

2.粉煤灰充填工程材料

進入21世紀，礦山開采逐步轉向深部礦體以及其他復雜采礦體，地壓控制問題日益突出，并成為深步高效、安全作業的主要障礙。膠結充填是深部及復雜應力環境下地壓控制的有效途徑之一。為此，發展高效、廉價的充填工程材料成為礦業當前需要解決的重要問題之一。以粉煤灰為主要原料外加脫硫石膏和其他固廢并摻入少量水泥熟料及堿性激發劑的適宜于礦山井下全尾砂膠結充填的粉煤灰充填工程材料應運而生，年產100萬t的生產廠已正常生產2年，其產品全部用于鐵礦井下充填工程，在應用中顯現了良好的社會經濟效益，預示著它將成為粉煤灰一個新的應用領域。

山東埃爾派粉體科技有限公司利用過熱蒸汽形成的超音速蒸汽流帶動物料自我碰撞，利用超音速蒸汽流的強大動能實現超細高效粉碎，可將鋼渣、礦渣、粉煤灰、脫硫石膏等工業廢渣低成本超細粉磨到比表面積2000以上。