粉煤灰綜合利用現(xiàn)狀分析及對(duì)策

徐 彤

連云港堿業(yè)有限公司

粉煤灰綜合利用現(xiàn)狀分析及對(duì)策

徐 彤

連云港堿業(yè)有限公司

資源的綜合利用程度是衡量人類文明程度及科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的重要指標(biāo)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球排放的粉煤灰，僅有不到半數(shù)的進(jìn)行了二次利用，多數(shù)粉煤灰仍然就地堆放，占用了大量的土地，不僅浪費(fèi)了土地資源，而且還污染了土壤，影響了植物生長及養(yǎng)殖業(yè)、畜牧業(yè)的生產(chǎn)。粉煤灰中含有的重金屬元素以及放射性物質(zhì)不僅污染了環(huán)境，還會(huì)對(duì)人類健康也造成了嚴(yán)重危害。粉煤灰進(jìn)入水體，不僅增加了水濁度，形成的沉積物還會(huì)造成河床堵塞，湖泊變淺，懸浮物及可溶物都會(huì)使惡化水質(zhì)，嚴(yán)重破壞了生態(tài)環(huán)境。以下就對(duì)粉煤灰綜合利用現(xiàn)狀分析及對(duì)策進(jìn)行分析。

粉煤灰；綜合利用；現(xiàn)狀分析；對(duì)策

1 粉煤灰在各領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀及進(jìn)展

1.1 建筑領(lǐng)域

①生產(chǎn)混凝土?；炷林屑尤胍欢ū壤姆勖夯遥粌H不會(huì)對(duì)混凝土產(chǎn)生負(fù)面作用，而且會(huì)改良混凝土，可以提高混凝土的一次泵送高度，降低混凝土中的水化熱，并且能增強(qiáng)混凝土的抗?jié)B性、抗沖磨性和抗腐蝕性。由于中國的城鎮(zhèn)化建設(shè)，混凝土用量巨大，按照粉煤灰的化學(xué)成分組成比例的差異，摻入比例最高可以到50%。粉煤灰在高層建筑的地下部分應(yīng)用廣泛，粉煤灰可提高混凝土可泵性，C60混凝土一次泵送高度350m的上海東方明珠電視塔就是摻粉煤灰泵送混凝土施工的成功實(shí)例。

②生產(chǎn)陶粒。粉煤灰陶粒是以粉煤灰為主要原材料和其他材料一起經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成的顆粒。粉煤灰陶?？梢杂脕砩a(chǎn)輕型隔墻板，實(shí)踐證明，此種隔墻板具有良好的隔音和阻燃效果。此外，粉煤灰陶粒作為濾料，可以處理含磷、含氯、含油廢水。

③生產(chǎn)實(shí)心磚、空心砌塊。長久以來，生產(chǎn)實(shí)心磚的主要原料是粘土，用粘土作為原料所生產(chǎn)的實(shí)心磚不僅質(zhì)量大，而且浪費(fèi)土地資源，破壞植被，對(duì)環(huán)境影響非常大。目前，中國有很多磚廠改用粉煤灰作為原材料生產(chǎn)實(shí)心磚，產(chǎn)品質(zhì)量輕，強(qiáng)度大，完全能滿足實(shí)心磚作為建筑材料的要求。作為原料，粉煤灰除了生產(chǎn)空心磚以外，還可以生產(chǎn)空心砌塊。在80到90年代，生產(chǎn)空心砌塊的主要原材料是沙、白灰、水泥和煤渣，生產(chǎn)過程中能耗大，產(chǎn)生大量的煙塵，而且產(chǎn)品質(zhì)量大，強(qiáng)度小。2000年以后，水泥、沙、陶粒和粉煤灰成為生產(chǎn)空心砌塊的主要原材料，與之前的制品相比，具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度大、隔音和保溫效果良好的特點(diǎn)，在大型建筑和高層建筑項(xiàng)目中廣泛使用。

④生產(chǎn)拒水粉。FGJ-拒水粉是由首都師范大學(xué)研制的一種新型分散性防水材料。此防水材料以粉煤灰為主要原料，添加少量的助劑、添加劑，經(jīng)過物化處理形成具有特定表面結(jié)構(gòu)的分類雜化防水材料。實(shí)踐表明，粉煤灰防水材料在屋面、地板防水性能良好，而且具有保溫、抗裂、隔音、耐低溫、耐老化的特性，應(yīng)用廣泛。

1.2 在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

粉煤灰具有質(zhì)輕、疏松多孔等物理特性，顆粒之間的毛細(xì)管孔隙以及顆粒破碎球體的洞穴和蜂窩狀孔隙內(nèi)均可蓄水，其顆粒結(jié)構(gòu)決定了粉煤灰水分比土壤水分更易被植物利用。粉煤灰中含有大量的鈣、鐵、鎂、銅、鋅等微量元素，可以改良土壤、調(diào)節(jié)土壤溫度和pH值，補(bǔ)充土壤的營養(yǎng)成分，用來制作磁化肥，微生物復(fù)合肥等。利用粉煤灰良好的理化特性，可以改良粘質(zhì)土、生土、酸性土以及鹽堿土，使土壤水、氣、肥、熱趨向協(xié)調(diào)，為作物生長提供良好的土壤環(huán)境。此外，由于粉煤灰中含有一定量的Fe2O3，可以用作磁化粉煤灰肥料，增加土壤磁性，改善土壤結(jié)構(gòu)和空隙，疏松土壤，提高通氣、通水和保水能力，還可以提高營養(yǎng)元素的有效含量，促進(jìn)農(nóng)作物生長。利用粉煤灰、糞便和生活垃圾可以生產(chǎn)無害微生物復(fù)合肥，可以解決土壤堿化的問題，以及有機(jī)肥肥效低和造成環(huán)境污染等問題。

1.3 環(huán)保領(lǐng)域

粉煤灰比表面積大，具有很高的吸附性，組成成分中有SiO2、Al2O3、CaO等活性成分，在環(huán)保領(lǐng)域主要有以下兩個(gè)方面的應(yīng)用。一、污水處理。粉煤灰的具有很強(qiáng)的吸附能力，因此對(duì)可以對(duì)污水中的有機(jī)和無機(jī)化合物進(jìn)行吸附，經(jīng)過沉淀和過濾后，完成對(duì)污水的初步處理；在有些情況下，經(jīng)過粉煤灰處理的污水可以直接循環(huán)利用。二、廢氣處理。粉煤灰的主要成分是SiO2、Al2O3、CaO、MgO等，在有水的情況下粉煤灰與堿金屬發(fā)生反應(yīng)，生成比表面積很大的多空結(jié)晶物，促進(jìn)Ca2+和SO2反應(yīng)，起到脫硫作用。粉煤灰引溶液引入氯離子后能夠促進(jìn)對(duì)氧氮的脫離。

2 粉煤灰綜合利用存在的問題

2.1 利用率低

據(jù)報(bào)道，我國每年會(huì)產(chǎn)生0.8～1億t的粉煤灰廢棄物，大量粉煤灰未加以利用，不僅占據(jù)巨大的存儲(chǔ)空間，排入土壤、空氣、水源中還對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞，對(duì)人類健康造成嚴(yán)重危害。

2.2 技術(shù)落后

我國粉煤灰主要利用在建筑和基礎(chǔ)工程領(lǐng)域，如生產(chǎn)水泥、混凝土、燒結(jié)磚、墻板、蒸養(yǎng)磚以及礦坑回填、土壤的穩(wěn)固及改良等，而這些用途消耗的粉煤灰用量較有限，并且此類低層次應(yīng)用量在美國僅為31%。之所以出現(xiàn)這些情況，與各地政府對(duì)粉煤灰利用的重視不夠以及科研人員的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新方法，團(tuán)隊(duì)整體目標(biāo)性不強(qiáng)等有直接。

3 提高粉煤灰綜合利用的對(duì)策

要加大對(duì)不同地區(qū)、不同煤種、不同燃燒條件下的粉煤灰特性的研究力度，并按其特性將粉煤灰進(jìn)行科學(xué)分類，為粉煤灰的開發(fā)利用與污染防治提供強(qiáng)有力的科學(xué)依據(jù)。同時(shí)，加強(qiáng)國內(nèi)外高等院校、科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)的合作，定期進(jìn)行有目的、有針對(duì)性的學(xué)術(shù)和技術(shù)交流，要及時(shí)掌握國內(nèi)外粉煤灰研究及利用動(dòng)態(tài)，避免重復(fù)研究而造成浪費(fèi)。

建議成立專門的科研機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)研發(fā)新產(chǎn)品、新技術(shù)，有必要的話可以引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，對(duì)原有粉煤灰綜合利用技術(shù)進(jìn)行改造，這樣可以節(jié)約時(shí)間、資金。粉煤灰綜合利用部門應(yīng)相互聯(lián)系，相互交流粉煤灰綜合利用經(jīng)驗(yàn)，取長補(bǔ)短。同時(shí)，由于各地經(jīng)濟(jì)發(fā)展不均衡，粉煤灰的綜合利用水平也不等，應(yīng)加強(qiáng)各區(qū)域、各行業(yè)間的合作，實(shí)現(xiàn)先進(jìn)技術(shù)資源共享，最終實(shí)現(xiàn)共同發(fā)展。

結(jié)語：

粉煤灰綜合利用范圍很廣，具有廣闊的利用前景，除了目前已經(jīng)利用的方面外，我們應(yīng)該研究和加強(qiáng)在已有領(lǐng)域的高效利用及開發(fā)在其他領(lǐng)域的使用。將粉煤灰變廢為寶，實(shí)現(xiàn)資源的高效利用。

[1]戴楓,樊嬌,牛東曉.我國粉煤灰綜合利用問題分析及發(fā)展對(duì)策研究[J].華東電力,2014,10:2205-2208.