淺談粉煤灰綜合利用及發(fā)展建議

1、淺談粉煤灰綜合利用及發(fā)展建議劉桂芝(七臺河職業(yè)學院,黑龍江七臺河市154604摘 要:粉煤灰的綜合利用應用于建材,農業(yè),廢水處理,煙氣脫硫等產業(yè)領域,目前,粉煤灰在綜合利用方面雖取得一些進展,但也存在一些問題,應加大對粉煤灰綜合利用的認識,國家應加強政策引導,加快產業(yè)化的步伐。關鍵詞:粉煤灰;綜合利用;技術中圖分類號:TU528.04我國是世界產煤大國,也是耗煤大國,目前粉煤灰年排量約1.8億t,十一五規(guī)劃指出:能源產業(yè)以煤為主發(fā)電在今后相當長的時期內仍然是我國電力工業(yè)發(fā)展的主流,粉煤灰的產生量也必將會隨之快速增多,因此,應按照十一五規(guī)劃的要求大力發(fā)展循環(huán)經濟加強資源的綜合利用,完善再生資源回

2、收利用體系,全面推行清潔生產,形成低投入、低消耗、低排放和高效率的節(jié)約型增長方式。加大對粉煤灰綜合利用的研究和開發(fā)顯得日益重要。到目前,發(fā)達國家的粉煤灰利用率已高達70%-80%,而我國目前的利用率僅為30%左右,因此,要在十一五期間大力推行粉煤灰的綜合利用技術。這是建設資源節(jié)約型環(huán)境友好型社會的要求。1 粉煤灰的綜合利用粉煤灰為球形或微珠的集合體,直徑1llm-1001lm,顏色從乳白到灰黑,顏色的變化在一定程度上反映它的細度和含碳量。粉煤灰具有較大的比表面積、多孔。粉煤灰是一種火山灰質材料,其中Si02、A1203、Fe203三種成分占70%左右,CaO和Mg O含量較小,CaO和M g

3、O含量隨原煤的組成和產出時代不同而變化。粉煤灰中的有害成分是未燃盡炭粒,其吸水性大、強度低、易風化,不利于粉煤灰的資源化。1.1 粉煤灰在建材方面的應用由于粉煤灰的主要成分是不定型的,在常溫有水存在的情況下,能與堿金屬和堿土金屬發(fā)生凝硬反應,所以粉煤灰可以作為一種優(yōu)良的水泥和混凝土的摻和料使用。采用水泥用量不高、粉煤灰和外加劑(高效減水劑、普通減水劑、引氣型外加劑摻量較大,以適宜的配合比制備早期強度較高、后期強度發(fā)展幅度大、收縮小、滲透性很強的混凝土,代表著今后水泥混凝土路面材料的一種發(fā)展方向。相對于直接在混凝土中摻人粉煤灰而言,盡可能在水泥生產過程中多摻粉煤灰大有好處,因為水泥生產中摻加粉煤

4、灰不存在摻配不均的問題,而且經過機械活化,還可以提高粉煤灰等級,充分發(fā)揮其膠凝性。粉煤灰制磚是我國目前粉煤灰量大面廣的項目之一,其特點是工藝簡單,建廠速度快,吃灰量大。目前國家進一步加大淘汰實心粘土磚的力度,各省會城市禁用實心粘土磚,這樣粉煤灰制磚將大有可為,市場前景廣闊。粉煤灰可以和粘土、頁巖、煤矸石分別作成不同類型的燒結磚。一般認為摻粉煤灰量按體積比在30%以下屬低摻量,30%-50%屬中摻量,在50%以上為高摻量。高摻量粉煤灰燒結磚具有節(jié)約土地、自重輕、較普通粘土磚于燥時間短、節(jié)能效果顯著的特點。黑龍江省浩良河化肥分公司上馬一套年產3萬m粉煤灰陶粒及空心磚和標準磚生產線,年產標準磚l20

5、0萬塊,一年可治理利用粉煤灰2.5萬t 2.8萬t,與實心燒結磚相比,可節(jié)約標準粉煤約6200萬t,還可減少一定的粉煤灰堆放場地。利用粉煤灰可以制成各種大型砌塊和板材。以粉煤灰為主要原料,在加熱條件下與石灰、石膏、水泥、骨料等原材料發(fā)生反應,轉化后的產物具有水硬第22卷 第6期2006年6月 甘肅科技Gansu Science and Technolo gyV ol.22 N o.6J un. 2006性,因此砌塊便有了必要硬度。生產過程中應因地制宜地選擇原料路線和配比。粉煤灰還可用于燒結制品、鋪筑道路、構筑壩體、建設港口等。1.2 粉煤灰在農業(yè)方面的應用粉煤灰的農用具有投資少、用量大、需求平

6、穩(wěn)、潛力大等特點,是適合我國國情的重要綜合利用途徑,目前,我國粉煤灰的農業(yè)應用研究主要是粉煤灰的改土效果和肥料價值。雖然粉煤灰中的硅成分主要是玻璃體部分與鋁元素結合呈柱狀晶體,不能直接被農作物吸收,但Si02與M g(OH:和KOH在900 的高溫下可以燒結形成化合物。這種化合物中的硅、鎂、鉀等元素,易被農作物吸收,所以粉煤灰通過技術加工可以制成肥料。粉煤灰的組成以微細玻璃為主,細砂約占80%,所以粉煤灰可以作為土壤改良劑。另外,粉煤灰磁化肥具有明顯的增產作用。粉煤灰磁化肥是以粉煤灰為載體,加上有效養(yǎng)分,具有獨特磁作用的肥料。其營養(yǎng)豐富,磁化肥便于形成易為作物吸收的營養(yǎng)單元,不僅可以提高化肥的

7、利用率,而且可以大量利用粉煤灰。1.3 粉煤灰在廢水處理方面的應用粉煤灰治理廢水及應用,對于環(huán)境保護具有非常重要的現實意義。粉煤灰比表面積大、多孔,具有一定的活性基團,其吸附作用主要包括物理吸附和化學吸附兩種,它能吸附污水中懸浮物、脫除有色物質、降低色度、吸附并除去污水中的耗氧物質。粉煤灰中的Al203、CaO等活性組分,能與氟生成絡合物或生成對氟有絮凝作用的膠體離子,從而具有較好的除氟能力。粉煤灰還具有一定的除臭能力。從某發(fā)電廠的試驗結果可以看出,粉煤灰對采油廢水COD和氨氮去除率超過20%,經過工業(yè)運行充分混合,長時間吸附、沉降、過濾及生化處理,效果更佳。1.4 粉煤灰在煙氣脫硫中的應用近

8、幾年來,國內外部在開展利用粉煤灰制高級脫硫劑的研究。粉煤灰中主要成分SiO2、A1203、Fe203和CaO在常溫有水存在的情況下,細粉末狀的火山灰能與堿金屬和堿土金屬發(fā)生 凝硬反應 的特性,被認為是粉煤灰循環(huán)利用過程中提高鈣基吸收劑利用率的原因所在。試驗證明,用粉煤灰制成的脫硫劑的脫硫效率要高于純的石灰脫硫劑,這是因為氣-固反應中吸收劑比表面積的大小是反應速率快慢的主要決定因素。在適當的灰/石灰比和反應溫度時,脫硫率可達到90%以上。2 粉煤灰綜合利用中存在的問題與對策措施2.1 存在的問題擴大粉煤灰綜合利用是當前我國確定的資源綜合利用突破口之一,粉煤灰利用中存在的問題主要有。(1以煤為主的

9、電力工業(yè)迅速發(fā)展和粉煤灰綜合利用相對落后。(2粉煤灰綜合利用缺少穩(wěn)定、可靠的途徑。(3供需雙方利益分配及政策調控力度不夠。(4技術研究開發(fā)力量較薄弱分散。2.2 對策探討在擴大粉煤灰的綜合利用中應做好以下工作:(1加大對電廠粉煤灰綜合利用的認識,樹立可持續(xù)發(fā)展觀念。(2建立與市場經濟相符合的運行機制,國家可以通過政策引導,并給予貸款、稅收等方面的優(yōu)惠。(3加強研究成果的產業(yè)化,對粉煤灰有效利用途徑進行聯合技術攻關,提高其利用價值,同時注重推廣。隨著可利用資源的日益匱乏和環(huán)境保護意識的逐漸加強,今后粉煤灰的利用應圍繞環(huán)境保護型利用、低質灰利用和高附加值型產品的開發(fā)方向發(fā)展。參考文獻:1 宗潤寬等.粉煤灰綜合利用開發(fā)研究進展33.環(huán)境保護,2003,(10:54-56.2 段永澤等,山西省火電廠粉煤灰渣資源綜合利用現狀及應用前景J.山西電力,2003,(11:57-59.3 毛玉如等.粉煤灰的有效利用J.再生資源研究,200l