我国粉煤灰综合利用亟待加速发展

　　我国燃煤电厂基本上是燃用烟煤，粉煤灰中氧化铝含量一般较高，烧失量也高。另有少数电厂用褐煤发电或为了脱硫而喷烧石灰石、白云石产生的粉煤灰，氧化钙含量高，都在30%以上。随着我国电力工业的发展，总装机容量不断增大，粉煤灰的排放量也日益增加，迄今为止，年排灰量已超过1亿吨。人们基于对环境的关注，提出了如何最大限度地利用粉煤灰的重大课题。

　　电厂粉煤灰产生量约占电厂废渣量的80%~95%,粉煤灰的日积月累已明显成为公害。粉煤灰弃之为废，用之为宝，是一种潜在的第三资源，而资源是企业生存的根本。若电厂自己开发出2~3种利废产品，既可节省土地，抑制污染，改善电厂运行条件，实现电厂排灰不见灰；又可降低能耗，使企业有新的经济增长点。

　　粉煤灰的综合利用，不是重复建设老工艺，而应利用先进技术、合理工艺、可靠设备，降低生产成本，保证产品质量，并符合相应的国家标准。粉煤灰中还含有碳、铁、铝以及空心微珠等有用组分，先回收与提取有用组分，再以高掺量为前提生产建材产品，是消除粉煤灰危害、使之资源化的有利途径。粉煤灰项目本身是废物利用，是治理环境的好工程，因此项目建设中和建成后都不应产生二次污染。为适应我国粉煤灰排放量不断增长的情况，综合利用的科研成果应尽快转化为生产力。

　　粉煤灰的基本性质

　　（一）粉煤灰的形态特征

　　粉煤灰是一种高度分散的微细颗粒集合体，主要由氧化硅玻璃球组成，粒径1~50微米。根据颗粒形状可分为球形颗粒与不规则颗粒，球形颗粒又可分为低铁质玻璃微珠与高铁质玻璃微珠；若据其在水中沉降性能的差异，球形颗粒又可分为飘珠、轻珠和沉珠；不规则颗粒包括多孔状玻璃体、多孔碳粒以及其他碎屑和复合颗粒。以上各颗粒非常细小，只有借助电子显微镜扫描才能详细观察其形态特征。

　　（二）粉煤灰的化学成分

　　粉煤灰化学成分以二氧化硅和氧化铝为主（氧化硅含量在48%左右，氧化铝含量在27%左右），其他成分为三氧化二铁、氧化钙、氧化镁、氧化钾、氧化钠、三氧化硫及未燃尽的有机质（烧失量）。不同来源的煤和不同燃烧条件下产生的粉煤灰，其化学成分差别很大。

　　（三）粉煤灰的活性

　　活性指粉煤灰能够与石灰生成具有胶凝性能的水化物。粉煤灰本身没有或略有水硬胶凝性能，但在水分存在，特别是在水热处理（蒸压养护）条件下，能与氢氧化钙等碱性物质发生反应，生成水硬胶凝性能化合物。

　　我国粉煤灰的主要应用途径

　　目前我国粉煤灰的综合利用技术有近200项，其中得到实施应用的近70项，主要有以下几类：

　　（一）建材制品方面。此类用灰量约占粉煤灰利用总量的35%左右，主要制品有：粉煤灰水泥（掺量30%以上）、代钻土做水泥原料、普通水泥（掺量30%以下）、硅酸盐承重砌块和小型空心砌块、加气混凝土砌块、烧结陶粒、烧结砖、蒸压砖、蒸养砖、高强度双免浸泡砖、双免砖、钙硅板等。

　　（二）建设工程方面。此类用灰量约占总用灰量的10%,主要有：粉煤灰用于大体积混凝土、泵送混凝土、高低标号混凝土、灌浆材料等。

　　（三）用于道路工程。这部分用灰量占总用灰量的20%,主要有：粉煤灰及石灰石砂稳定路面基层、粉煤灰沥青混凝土、粉煤灰用于护坡护堤工程和刚粉煤灰修筑水库大坝等。

　　（四）农业应用。这部分用灰量占总用灰量的15%,主要用于：改良土壤、制作磁化肥、微生物复合肥、农药等。

　　（五）作为填筑材料。填筑用灰量占总用灰量的15%,主要有：粉煤灰综合回填、矿井回填、小坝和码头等的填筑等。[Page]

　　（六）从粉煤灰中提取矿物和高值利用。这部分用灰量约占总利用量的5%,如：从粉煤灰中提取微珠、碳、铁、铝、洗煤重介质，冶炼三元合金，制造高强轻质耐火砖，作为塑料、橡胶等的填充料，制作保温材料和涂料等。

　　（七）国家政策要求重点推广的粉煤灰应用技术有：粉煤灰粘土烧结砖、粉煤灰作筑路材料、粉煤灰在工程中应用、粉煤灰混凝土和砂浆材料、粉煤灰生产水泥、选取飘珠和飘珠制品、粉煤灰加气混凝土、粉煤灰改良土攘、纯灰植树等。这些技术比较成熟，用灰量大，不仅便于推广使用，而且可以在近期内带来明显的经济效益和环境效益。

　　粉煤灰综合利用目前存在的间题

　　我国地域辽阔，各地煤质、各电厂锅炉燃烧情况不尽相同，各地政府及群众的认识和重视程度也有差异，所以我国粉煤灰综合利用还存在一些问题，如：以煤为主的电力工业迅速发展而粉煤灰综合利用相对落后，供需双方利益分配及政策调控力度不够，技术研究开发力量较薄弱分散，宣传工作和群众认识程度不够等问题。其中在技术上需要进一步完善的有：粉煤灰空心烧结砖、粉煤灰混凝土空心小砌块、粉煤灰作特殊用途回填、粉煤灰高强混凝土的制作等。

　　今后的发展重点

　　在粉煤灰排放量逐年增加的情况下，今后务必要继续抓好其扩大利用，不断推动技术进步，提高利用率，并在下列方面加大开发力度：

　　（1）大量用灰项目的研究开发与推广。这可以迅速有效地解决粉煤灰所带来的环境问题，是目前减少粉煤灰污染大、占地广的最有效途径。要进一步扩大粉煤灰在公路建设中的利用，继续完善粉煤灰建材制品如免烧砖的成分配比和制作工艺等。

　　（2）粉煤灰在混凝土中的优效应用技术。继续开展粉煤灰应用于混凝土工程的机理研究；引进并熟悉国际上正在发展的“高标号水泥+大产量粉煤灰+高效减水剂”的方法；同时，积极开展高钙粉煤灰中氟-氧化钙的控制研究，发展高钙粉煤灰作为混凝土掺和料的应用技术。

　　（3）粉煤灰硅铝铁合金冶炼技术。这种方法是在高温条件下用碳将粉煤灰中的二氧化硅、氧化铝、氧化铁等氧化物的氧脱去，并除去杂质制成硅、铝、铁三元合金或硅、铝、铁、钡四元合金，作为热法炼镁的还原剂或炼钢的脱氧剂。此种技术的粉煤灰利用率高，成本低，市场大，可显著提高金属镁的纯度和钢的质量。

　　（4）粉煤灰在塑料、橡胶等方面的应用。粉煤灰在此主要作为添加剂来使用，可以不断扩大粉煤灰的高值利用领域。

　　（5）粉煤灰在废水治理中的应用。利用粉煤灰比表面积大、孔隙多、吸附性能好的特点，可以处理各种工业污染。研究表明，利用粉煤灰吸附法处理造纸废水，可以有效地降低废水中化学需氧量含量，挥发酚的消除率达99.5%,基本达到国家排放标准。另外，粉煤灰对印染废水、焦比废水和电镀废水的处理也取得了很好的效果。

　　（6）粉煤灰高新技术的研究。

　　如：粉煤灰复合高温陶瓷涂层技术，粉煤灰微珠复合材料和细末分离技术等。

　　（7）粉煤灰利用的专用设备开发和管理体系研究。着重开展自动化程度高的专用设备，提高粉煤灰利用的技术装备水平。开展粉煤灰综合利用工程技术经济性和系统性理论研究，制订合理的粉煤灰综合利用产品标准、技术规程、质量管理体系和评价体系。

　　节约能源是我国当前面临的重要任务之一，虽然太阳能、核聚变能、地热能等可为人类提供能量，但目前这些新能源还不能大规模开发利用，因此，节约化石燃料对我国而言至关重要。

　　随着我国电力事业的不断发展，粉煤灰资源极其丰富，粉煤灰综合利用是我国经济发展过程中一个迫切需要解决的大课题，是国家历来都重视的问题。国务院发布的《关于当前产业政策要点的决定》及能源部、国家建材局的有关文件都多次指出，必须综合利用粉煤灰发展新型墙体材料，并制定了相关政策。

　　保护环境是我国的基本国策，是利在当代、功在千秋的宏伟工程，面对土地资源日趋减少、能源消耗极大的现实，综合利用粉煤灰是一举多得的有效措施。