粉煤灰的綜合利用現(xiàn)狀及存在問(wèn)題探討

田申龍

開(kāi)封京宇電力有限公司 河南開(kāi)封 475002

目前，我國(guó)已經(jīng)成為世界上最大的燃煤廢棄物出產(chǎn)國(guó)。其中，粉煤灰的占比達(dá)到67-90%，年產(chǎn)量不斷增加。截止2017年底，我國(guó)粉煤灰產(chǎn)量達(dá)到6.86億噸，同比增長(zhǎng)4.7%，隨著市場(chǎng)需求的增加，其產(chǎn)量將會(huì)繼續(xù)增加。因此，提出粉煤灰資源化利用的策略和技術(shù)，具有急迫性。

1 粉煤灰的綜合利用現(xiàn)狀

粉煤灰長(zhǎng)時(shí)間堆積，除了會(huì)造成耕地被占用問(wèn)題外，其中含有的有害微量元素經(jīng)過(guò)淋濾以及表生遷移進(jìn)而給周?chē)乃h(huán)境或者土壤環(huán)境造成威脅。粉煤灰揚(yáng)塵是大氣污染物氣溶膠的主要來(lái)源，因此必須要高度正式粉煤灰給生態(tài)環(huán)境造成的不利影響，必須要解決其帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題。實(shí)現(xiàn)粉煤灰資源化利用，挖掘其綜合利用價(jià)值，釋放堆積空間，可減少對(duì)環(huán)境的不利影響，同時(shí)能夠增加經(jīng)濟(jì)利益。

我國(guó)的粉煤灰研究以及應(yīng)用技術(shù)在50年代就已經(jīng)開(kāi)始了，當(dāng)時(shí)國(guó)家處于大規(guī)模經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展階段，水泥屬于國(guó)撥物資，供應(yīng)緊張。施工使用的墻體材料，主要為燒結(jié)粘土，為粉煤灰的應(yīng)用提供了“機(jī)遇”。粉煤灰指的是煤電廠、煤矸石以及煤泥資源綜合利用電廠鍋爐煙氣，利用除塵器收集后得到了飛灰以及爐渣。一般來(lái)說(shuō)，粉煤灰的產(chǎn)生量比較大，每消耗2噸煤就能夠產(chǎn)生1噸粉煤灰。到2017年年底，我國(guó)粉煤灰的產(chǎn)量達(dá)到了6.96億噸，同比增長(zhǎng)了4.7%。近年來(lái)，我國(guó)粉煤灰的綜合利用水平不斷提高，下游需求的增加，帶動(dòng)著粉煤灰銷(xiāo)售量的增加，截止到2017年我國(guó)粉煤灰的銷(xiāo)售量達(dá)到了5.17億噸，綜合利用率超過(guò)75%。

從我國(guó)粉煤灰綜合利用發(fā)展實(shí)際來(lái)說(shuō)，主要經(jīng)歷了3個(gè)發(fā)展階段，具體如下：（1）以儲(chǔ)為主的利用階段；（2）儲(chǔ)用結(jié)合的利用階段；（3）以用為主的利用階段。當(dāng)前，粉煤灰綜合利用的方式，主要包括生產(chǎn)水泥和混凝土等，被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，比如農(nóng)業(yè)和化工等，出現(xiàn)了大批粉煤灰綜合利用企業(yè)。據(jù)中國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)協(xié)會(huì)發(fā)布的數(shù)據(jù)來(lái)看，粉煤灰應(yīng)用于水泥摻合劑產(chǎn)品的生產(chǎn)，用量大約占據(jù)粉煤灰綜合利用量的38%；應(yīng)用于混凝土添加劑產(chǎn)品的生產(chǎn)，用量大約占據(jù)粉煤灰綜合利用量的14%；應(yīng)用于建材深加工產(chǎn)品的生產(chǎn)，用量大約占據(jù)粉煤灰綜合利用量的26%。相比發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)粉煤灰綜合利用水平略微低下，技術(shù)以及層次水平相對(duì)較低。

2 粉煤灰的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)分析

從當(dāng)前粉煤灰綜合利用情況來(lái)說(shuō)，主要集中于水泥添加劑市場(chǎng)、混凝土添加劑市場(chǎng)以及建材深加工市場(chǎng)[1]?，F(xiàn)結(jié)合混凝土路面建設(shè)實(shí)踐，分析粉煤灰的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，做如下論述：

2.1 改性機(jī)理

目前，城市道路以及高速公路工程中，多使用水泥混凝土作為道路鋪設(shè)原材料，粉煤灰作為摻合料被廣泛應(yīng)用。在實(shí)際應(yīng)用中，摻入粉煤灰，能夠減少水與水泥的使用量，降低工程成本。從其應(yīng)用的機(jī)理層面來(lái)說(shuō)，有著以下優(yōu)勢(shì)：（1）提高混凝土材料的和易性。摻入粉煤灰，能夠增強(qiáng)混凝土的流動(dòng)性以及均勻性、潤(rùn)滑性，極大程度上提升混凝土輸送性能，提高泵送作業(yè)的效率。（2）增加混凝土的強(qiáng)度。使用的粉煤灰材料，其中含有的SiO2以及AI2O3能夠和水泥水化產(chǎn)物中含有的Ca（OH）2產(chǎn)生反應(yīng)，經(jīng)過(guò)反應(yīng)后產(chǎn)生的物體屬于膠質(zhì)體，不僅能夠增強(qiáng)混凝土材料的強(qiáng)度和壽命，還能夠增強(qiáng)其穩(wěn)定性。（3）提高致密性。同其他骨料相比，粉煤灰的顆粒大小很小，能夠起到調(diào)節(jié)混凝土結(jié)構(gòu)致密性的作用，避免混凝土使用時(shí)產(chǎn)生裂紋，增強(qiáng)其抗化學(xué)腐蝕能力。

2.2 粉煤灰的應(yīng)用技術(shù)

為保證粉煤灰的使用效果，必須要做好以下技術(shù)要點(diǎn)的把控：（1）粉煤灰的選擇。使用的粉煤灰，其中的CaO含量必須要小于10%，同時(shí)需要使用干粉煤灰。若使用的濕粉煤灰，則會(huì)給水泥攪拌的均勻性造成一定的影響，比如出現(xiàn)結(jié)團(tuán)情況，影響攪拌作業(yè)的開(kāi)展，因此要合理選擇。（2）做好摻入量的控制。粉煤灰的使用量過(guò)多或者過(guò)少，都會(huì)影響使用效果，因此要做好摻入量的控制[2]。

3 粉煤灰的綜合利用存在的問(wèn)題

3.1 區(qū)域發(fā)展不平衡

從當(dāng)前我國(guó)粉煤灰的綜合利用實(shí)際來(lái)說(shuō)，區(qū)域發(fā)展不均衡。究其原因，每個(gè)地區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和技術(shù)水平不同，因此對(duì)粉煤灰的應(yīng)用認(rèn)識(shí)不足，大量的高品質(zhì)粉煤灰，被直接應(yīng)用于道路回填或者堆置，不僅造成了資源浪費(fèi)，而且造成了環(huán)境污染。對(duì)于此情況，可以積極應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)，做好宣傳工作，同時(shí)搭建電商平臺(tái)，拓展粉煤灰的銷(xiāo)售渠道，使得粉煤灰資源能夠得到充分利用，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。除此之外，粉煤灰綜合化的發(fā)展，還面臨著技術(shù)和資金等方面的問(wèn)題，需要加大政策支持力度，助力各地區(qū)拓展粉煤灰銷(xiāo)售渠道，通過(guò)鼓勵(lì)對(duì)利廢企業(yè)區(qū)別的減免部分稅收，實(shí)現(xiàn)資源和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)化發(fā)展。

3.2 低品質(zhì)粉煤灰的利用率不高

按照現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)，粉煤灰可以劃分為三個(gè)級(jí)別。從當(dāng)前燃煤電廠生產(chǎn)實(shí)際來(lái)說(shuō)，產(chǎn)生的粉煤灰可以達(dá)到Ⅰ級(jí)和Ⅱ級(jí)的比較少，以低品質(zhì)粉煤灰為主。為了能夠提高粉煤灰的級(jí)別，采取脫碳和研磨等處理方法，不僅增加了生產(chǎn)成本，而且延長(zhǎng)了生產(chǎn)周期，不利于粉煤灰綜合利用發(fā)展。目前，很多學(xué)者積極開(kāi)展低品質(zhì)粉煤灰的深入研究，通過(guò)加大對(duì)科學(xué)配比設(shè)計(jì)以及品質(zhì)指標(biāo)等的研究，成功將其應(yīng)用于結(jié)構(gòu)混凝土生產(chǎn)中，獲得了不錯(cuò)的成效。為推動(dòng)粉煤灰資源化利用的發(fā)展，發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性以及節(jié)能性優(yōu)勢(shì)，必須要注重提高低品質(zhì)粉煤灰利用率[3]。

3.3 利用技術(shù)水平不高

我國(guó)是產(chǎn)煤大國(guó)，煤炭是電力生產(chǎn)的主要燃料之一。雖然當(dāng)前我國(guó)正在積極調(diào)整電力能源結(jié)構(gòu)，不過(guò)以燃煤為主的電力工業(yè)地位很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不會(huì)發(fā)生改變?；痣娫谀茉唇Y(jié)構(gòu)中的占比雖然會(huì)出現(xiàn)降低的情況，不過(guò)電力需求不斷增加，所以我國(guó)粉煤灰的產(chǎn)量還會(huì)繼續(xù)保持增長(zhǎng)狀態(tài)，預(yù)測(cè)到2024年將會(huì)達(dá)到9.25億噸。市場(chǎng)需求空間很大，為獲得不錯(cuò)的發(fā)展，需要加大技術(shù)的研究。因?yàn)閺漠?dāng)前粉煤灰綜合利用發(fā)展實(shí)際來(lái)說(shuō)，面臨著利用技術(shù)水平不高的難題。目前，粉煤灰的利用，以回填工程以及建材深加工等領(lǐng)域?yàn)橹?，高端利用的研究尚處于?shí)驗(yàn)室研究階段，若想實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，還有著很長(zhǎng)的道路。在發(fā)展中積極借鑒國(guó)外的研究經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)和外企的合作，積極研發(fā)新項(xiàng)目，學(xué)習(xí)先進(jìn)的粉煤灰利用技術(shù)，增強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新能力，進(jìn)而推動(dòng)粉煤灰綜合利用的發(fā)展[4]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，從當(dāng)前粉煤灰的綜合利用情況來(lái)說(shuō)，綜合利用率和應(yīng)用規(guī)范不斷擴(kuò)大。不過(guò)也還存在著諸多問(wèn)題，比如技術(shù)水平不高和低品質(zhì)粉煤灰的利用率不高等，需要從政策、技術(shù)、資金等方面加大支持力度，提高粉煤灰的綜合利用率。