淺析如何實(shí)現(xiàn)粉煤灰資源的綜合利用

摘要:隨著新型建筑市場(chǎng)的發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)是否環(huán)保節(jié)能已經(jīng)成為用戶關(guān)注的焦點(diǎn)內(nèi)容。文章結(jié)合鶴壁福田舒布洛克建材有限公司的產(chǎn)品生產(chǎn)情況,探討了陶粒生產(chǎn)對(duì)環(huán)境影響與治理,粉煤灰燒結(jié)陶粒技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),分析了如何采取有效措施才能實(shí)現(xiàn)粉煤灰資源的綜合利用。

關(guān)鍵詞:粉煤灰;綜合利用;陶粒技術(shù);資源利用

中圖分類號(hào):X703文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-2374(2009)21-0113-02

本文結(jié)合鶴壁福田舒布洛克建材有限公司的產(chǎn)品生產(chǎn)情況,分析了如何采取有效措施才能實(shí)現(xiàn)粉煤灰資源的綜合利用。充分利用粉煤灰一方面減少化工生產(chǎn)給環(huán)境帶來的污染,另一方面也能夠減少資源的浪費(fèi),提高資源利用率,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的提高。而實(shí)現(xiàn)這些的重點(diǎn),必須要按照陶粒工藝生產(chǎn)流程圖,嚴(yán)格執(zhí)行生產(chǎn)過程來實(shí)現(xiàn)。

一、陶粒生產(chǎn)對(duì)環(huán)境影響與治理

社會(huì)主義工業(yè)化的迅速發(fā)展使得生產(chǎn)過程急需大量的工業(yè)原料,而這些原料的開采主要都是從大自然中獲取,木材、石油、天然氣、煤礦這些都是大自然給予我們的資源。然而由于人類大量不合理開采利用,砍伐樹木、煤礦燃燒、廢氣排放等污染現(xiàn)象造成了水土流失、沙漠化、溫室效應(yīng),給環(huán)境帶來了前所未有的破壞。如果不加以重視,環(huán)境繼續(xù)惡化下去,人類最終將無法在地球上生存。

在原料輸送、落料過程中有礦物粉塵和水泥粉塵產(chǎn)生,因?yàn)榻ㄓ忻芊夂桶朊芊饬蟼}(cāng),無需復(fù)雜的處理。

陶粒項(xiàng)目生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生的污染物主要有煙氣、粉塵、噪聲、生活和衛(wèi)生用水等。煙氣由燒結(jié)機(jī)焙燒時(shí)產(chǎn)生,由于采用氧化氣氛下焙燒(空氣過剩系數(shù)1.5～2),煙氣中的CO含量很少(<0.2%),主要是氮、氧和CO2,無其他有害成分,煙氣中的粉塵主要是煤灰。此外、在物料的破碎、篩分和運(yùn)輸過程中均會(huì)產(chǎn)生一定粉塵,從所有原料和燃料的化學(xué)分析得知,上述粉塵的游離SiO2含量均<10%,對(duì)人體損害較少。噪聲主要產(chǎn)生于破碎機(jī)、振動(dòng)篩、振動(dòng)運(yùn)輸機(jī)、風(fēng)機(jī)等,最大噪聲級(jí)約100dB,最小80～85dB。由于陶粒項(xiàng)目所用設(shè)備中無高頻振動(dòng)機(jī)構(gòu),震動(dòng)不大,影響較小。生產(chǎn)用水主要有兩個(gè)方面:一是生料預(yù)濕成球用水,在焙燒時(shí)蒸發(fā)隨煙氣排放;二是設(shè)備的軸承、箱套冷卻用水,無污染,采用冷卻水池循環(huán)使用,因此,全廠無生產(chǎn)用水排放。而生活和衛(wèi)生用水量少,不連續(xù)排放。全廠排放的粉塵全部用于生產(chǎn),無一排出。

環(huán)境污染日益嚴(yán)重不僅僅局限于某個(gè)國(guó)家某個(gè)民族,環(huán)境問題除了引起了國(guó)家和人民的高度重視。國(guó)際上也召開了有關(guān)維護(hù)世界環(huán)境的有關(guān)會(huì)議,可見環(huán)境問題已經(jīng)嚴(yán)重到了不得不采取措施解決的時(shí)刻,加強(qiáng)環(huán)境保護(hù),促進(jìn)人與自然和諧相處,實(shí)現(xiàn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展,成了迫在眉睫的大事情。陶粒分廠每年利用電廠排放的工業(yè)廢渣——粉煤灰約14萬噸,不僅有效減少環(huán)境污染,還可節(jié)約灰坑用地或使熱電廠已有灰坑用地的使用年限延長(zhǎng)5～10年,將有利于改善熱電廠及周邊地區(qū)的生態(tài)環(huán)境。

二、 粉煤灰燒結(jié)陶粒技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

我國(guó)是一個(gè)煤炭資源十分豐富的國(guó)家,約70%的煤用于火力發(fā)電。煤燃燒時(shí)煙氣中帶出的粉狀殘留物即為粉煤灰,大量的不斷增加的粉煤灰得不到合理利用,將極大程度上污染環(huán)境,影響氣候,破壞生態(tài)。因此把粉煤灰作為一種資源來加以認(rèn)識(shí)和充分利用,是關(guān)系到我國(guó)電力工業(yè)及相關(guān)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展所面臨的有待解決的大問題。

(一)項(xiàng)目?jī)?yōu)勢(shì)

粉煤灰燒結(jié)陶粒技術(shù),以粉煤灰(適用于各類粉煤灰:干排、濕排灰)為主要原材料,在不加或少加外加劑和摻和料情況下,經(jīng)過計(jì)量、攪拌、成球和燒結(jié)機(jī)燒結(jié)等工藝過程,具有摻灰量大、產(chǎn)品質(zhì)量高、投資少、見效快等特點(diǎn)。充分利用電廠若干年來無法合理解決的固體廢棄物——粉煤灰、爐渣、煙道灰等,生產(chǎn)目前市場(chǎng)上少數(shù)幾種供不應(yīng)求的新型建筑材料——高強(qiáng)、輕質(zhì)、環(huán)保、節(jié)能的大摻量粉煤灰燒結(jié)陶粒,從而服務(wù)于中國(guó)建筑和建材產(chǎn)業(yè),推動(dòng)節(jié)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。在解決火力發(fā)電廠“零排放”痼疾的同時(shí),為投資者帶來迅速而豐厚的回報(bào),并產(chǎn)生顯著的社會(huì)效益。

(二)用途廣泛

粉煤灰具有廣泛的用途,這給充分利用粉煤灰?guī)砹肆己玫氖褂们疤?。例?用做高層建筑和市政橋梁工程時(shí),可縮小構(gòu)件截面尺寸,減輕下部結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)荷重,節(jié)約鋼材和其他材料用量,降低工程造價(jià)、加快施工進(jìn)度;應(yīng)用于建筑墻板和建筑砌塊時(shí),可減少水泥用量、減輕重量、增加建筑保溫、隔聲性能;是地下建筑工程、造船工業(yè)及耐熱混凝土等工程的首選骨料;陶?？捎米魉倪^濾劑、花卉的保濕載體和蔬菜無土栽培等;用于筑路工程,可顯著提高道路的抗滑性能,提高車輛行駛安全性,用于軟土地基和高寒地區(qū),可延長(zhǎng)道路的使用壽命。粉煤灰不但使用面廣,成本價(jià)格也很低,根據(jù)不同的施工需要,可以合理地選擇粉煤灰運(yùn)用,在減少資源浪費(fèi)的同時(shí)也增加了經(jīng)濟(jì)效益,可謂“一舉兩得”。

(三)節(jié)能環(huán)保

隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,走新型工業(yè)化道路是每個(gè)企業(yè)積極倡導(dǎo)的生產(chǎn)方式。粉煤灰陶粒大量利用工業(yè)廢棄物,減少耕地良田資源的占用,不采用任何化學(xué)添加劑,充分利用粉煤灰,變廢為寶,發(fā)展和提高粉煤灰綜合利用水平,世界各國(guó)多已將此列為重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的環(huán)保項(xiàng)目;再者,本工藝獨(dú)特的集中收塵系統(tǒng)完全區(qū)別于回轉(zhuǎn)窯和立窯,任何粉塵點(diǎn)均可得到良好的收塵效果,燒結(jié)機(jī)部分還將使用靜電或布袋收塵器,粉塵和煙氣排放達(dá)到并超過了國(guó)家規(guī)定要求;除此之外,本工藝生產(chǎn)無噪音,無需水處理。工藝采用環(huán)保設(shè)計(jì),處處體現(xiàn)人性化、現(xiàn)代化花園式工廠的超前理念。

三、綜合利用粉煤灰資源的措施

鶴壁福田舒布洛克建材有限公司主要產(chǎn)品為陶粒、砌塊。其中陶?？捎糜谒幚?園藝及保溫工程,也可用作砌塊骨料;砌塊分為四大系列:建筑砌塊系列、鋪地磚系列、擋土墻系列和水工系列,其中粉煤灰陶粒產(chǎn)品使公司主要生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)對(duì)象。要想實(shí)現(xiàn)綜合利用粉煤灰資源,最主要的是必須嚴(yán)格按照生產(chǎn)工藝流程進(jìn)行生產(chǎn),這樣才能減少資源浪費(fèi),實(shí)現(xiàn)資源的充分利用。

在生產(chǎn)過程中充分利用資源,提高資源的利用率需要做好每一個(gè)環(huán)節(jié)的工作,這需要根據(jù)工藝流程圖合理的確定陶粒生產(chǎn)工藝,根據(jù)流程圖確定相關(guān)步驟,具體流程如以下步驟:

(一)原料

干粉煤灰由電廠專用罐車運(yùn)入廠內(nèi)直接泵輸送到陶粒車間粉煤灰筒倉(cāng)內(nèi)。采用電廠的干排粉煤灰,其化學(xué)成分由綜合實(shí)驗(yàn)確定。若粉煤灰中的含碳量小于3%～5%,將需要添加少量的煤粉,整個(gè)系統(tǒng)由PLC軟件和控制系統(tǒng)控制并實(shí)現(xiàn)全過程自動(dòng)化程序。

(二)成球

采用特殊的預(yù)濕攪拌系統(tǒng)和專門用途的成球機(jī)。粉煤灰等干料經(jīng)計(jì)量后與一定比例的水在混合器中經(jīng)攪拌形成生料球核,通過成球盤的傾斜轉(zhuǎn)動(dòng),生料球核逐漸長(zhǎng)大形成生料球。生料球的大小,通過調(diào)整成球盤的轉(zhuǎn)速和傾斜度控制。

(三)點(diǎn)火燒結(jié)

新型燒結(jié)機(jī)采用電點(diǎn)火。采用平面回旋燒結(jié)裝置,生料球均勻地鋪在燒結(jié)箱內(nèi)進(jìn)行燒結(jié),燒結(jié)機(jī)采用耐熱密封材料,負(fù)壓燒結(jié),最大程度地減少熱量損失,降低能耗,無粉塵、煙塵污染,解決了傳統(tǒng)的燒結(jié)機(jī)很難解決的漏風(fēng)率。

(四)成品

經(jīng)燒結(jié)箱機(jī)燒結(jié)成陶粒后,通過冷卻、由皮帶輸送機(jī)、裝載機(jī)送入陶粒成品庫(kù)儲(chǔ)存。粒徑以5mm為界,5mm以上為陶粒,5～0.16mm為陶砂。生產(chǎn)砌塊用陶粒需小于等于10mm。

總的來說,實(shí)現(xiàn)粉煤灰資源的綜合利用關(guān)鍵在于把握生產(chǎn)工藝,只有在生產(chǎn)過程中充分利用了粉煤灰資源,才能從整體上實(shí)現(xiàn)綜合、有效的資源利用。此外,還需要生產(chǎn)技術(shù)人員具備良好的工藝技術(shù),用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置。

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作者簡(jiǎn)介:郅振宇(1975-),男,河南南陽(yáng)人,供職于鶴煤公司熱電廠,研究方向:循環(huán)經(jīng)濟(jì)、綜合利用。