浅谈粉煤灰综合利用及发展建议

1、浅谈粉煤灰综合利用及发展建议刘桂芝(七台河职业学院,黑龙江七台河市154604摘 要:粉煤灰的综合利用应用于建材,农业,废水处理,烟气脱硫等产业领域,目前,粉煤灰在综合利用方面虽取得一些进展,但也存在一些问题,应加大对粉煤灰综合利用的认识,国家应加强政策引导,加快产业化的步伐。关键词:粉煤灰;综合利用;技术中图分类号:TU528.04我国是世界产煤大国,也是耗煤大国,目前粉煤灰年排量约1.8亿t,十一五规划指出:能源产业以煤为主发电在今后相当长的时期内仍然是我国电力工业发展的主流,粉煤灰的产生量也必将会随之快速增多,因此,应按照十一五规划的要求大力发展循环经济加强资源的综合利用,完善再生资源回

2、收利用体系,全面推行清洁生产,形成低投入、低消耗、低排放和高效率的节约型增长方式。加大对粉煤灰综合利用的研究和开发显得日益重要。到目前,发达国家的粉煤灰利用率已高达70%-80%,而我国目前的利用率仅为30%左右,因此,要在十一五期间大力推行粉煤灰的综合利用技术。这是建设资源节约型环境友好型社会的要求。1 粉煤灰的综合利用粉煤灰为球形或微珠的集合体,直径1llm-1001lm,颜色从乳白到灰黑,颜色的变化在一定程度上反映它的细度和含碳量。粉煤灰具有较大的比表面积、多孔。粉煤灰是一种火山灰质材料,其中Si02、A1203、Fe203三种成分占70%左右,CaO和Mg O含量较小,CaO和M g

3、O含量随原煤的组成和产出时代不同而变化。粉煤灰中的有害成分是未燃尽炭粒,其吸水性大、强度低、易风化,不利于粉煤灰的资源化。1.1 粉煤灰在建材方面的应用由于粉煤灰的主要成分是不定型的,在常温有水存在的情况下,能与碱金属和碱土金属发生凝硬反应,所以粉煤灰可以作为一种优良的水泥和混凝土的掺和料使用。采用水泥用量不高、粉煤灰和外加剂(高效减水剂、普通减水剂、引气型外加剂掺量较大,以适宜的配合比制备早期强度较高、后期强度发展幅度大、收缩小、渗透性很强的混凝土,代表着今后水泥混凝土路面材料的一种发展方向。相对于直接在混凝土中掺人粉煤灰而言,尽可能在水泥生产过程中多掺粉煤灰大有好处,因为水泥生产中掺加粉煤

4、灰不存在掺配不均的问题,而且经过机械活化,还可以提高粉煤灰等级,充分发挥其胶凝性。粉煤灰制砖是我国目前粉煤灰量大面广的项目之一,其特点是工艺简单,建厂速度快,吃灰量大。目前国家进一步加大淘汰实心粘土砖的力度,各省会城市禁用实心粘土砖,这样粉煤灰制砖将大有可为,市场前景广阔。粉煤灰可以和粘土、页岩、煤矸石分别作成不同类型的烧结砖。一般认为掺粉煤灰量按体积比在30%以下属低掺量,30%-50%属中掺量,在50%以上为高掺量。高掺量粉煤灰烧结砖具有节约土地、自重轻、较普通粘土砖于燥时间短、节能效果显著的特点。黑龙江省浩良河化肥分公司上马一套年产3万m粉煤灰陶粒及空心砖和标准砖生产线,年产标准砖l20

5、0万块,一年可治理利用粉煤灰2.5万t 2.8万t,与实心烧结砖相比,可节约标准粉煤约6200万t,还可减少一定的粉煤灰堆放场地。利用粉煤灰可以制成各种大型砌块和板材。以粉煤灰为主要原料,在加热条件下与石灰、石膏、水泥、骨料等原材料发生反应,转化后的产物具有水硬第22卷 第6期2006年6月 甘肃科技Gansu Science and Technolo gyV ol.22 N o.6J un. 2006性,因此砌块便有了必要硬度。生产过程中应因地制宜地选择原料路线和配比。粉煤灰还可用于烧结制品、铺筑道路、构筑坝体、建设港口等。1.2 粉煤灰在农业方面的应用粉煤灰的农用具有投资少、用量大、需求平

6、稳、潜力大等特点,是适合我国国情的重要综合利用途径,目前,我国粉煤灰的农业应用研究主要是粉煤灰的改土效果和肥料价值。虽然粉煤灰中的硅成分主要是玻璃体部分与铝元素结合呈柱状晶体,不能直接被农作物吸收,但Si02与M g(OH:和KOH在900 的高温下可以烧结形成化合物。这种化合物中的硅、镁、钾等元素,易被农作物吸收,所以粉煤灰通过技术加工可以制成肥料。粉煤灰的组成以微细玻璃为主,细砂约占80%,所以粉煤灰可以作为土壤改良剂。另外,粉煤灰磁化肥具有明显的增产作用。粉煤灰磁化肥是以粉煤灰为载体,加上有效养分,具有独特磁作用的肥料。其营养丰富,磁化肥便于形成易为作物吸收的营养单元,不仅可以提高化肥的

7、利用率,而且可以大量利用粉煤灰。1.3 粉煤灰在废水处理方面的应用粉煤灰治理废水及应用,对于环境保护具有非常重要的现实意义。粉煤灰比表面积大、多孔,具有一定的活性基团,其吸附作用主要包括物理吸附和化学吸附两种,它能吸附污水中悬浮物、脱除有色物质、降低色度、吸附并除去污水中的耗氧物质。粉煤灰中的Al203、CaO等活性组分,能与氟生成络合物或生成对氟有絮凝作用的胶体离子,从而具有较好的除氟能力。粉煤灰还具有一定的除臭能力。从某发电厂的试验结果可以看出,粉煤灰对采油废水COD和氨氮去除率超过20%,经过工业运行充分混合,长时间吸附、沉降、过滤及生化处理,效果更佳。1.4 粉煤灰在烟气脱硫中的应用近

8、几年来,国内外部在开展利用粉煤灰制高级脱硫剂的研究。粉煤灰中主要成分SiO2、A1203、Fe203和CaO在常温有水存在的情况下,细粉末状的火山灰能与碱金属和碱土金属发生 凝硬反应 的特性,被认为是粉煤灰循环利用过程中提高钙基吸收剂利用率的原因所在。试验证明,用粉煤灰制成的脱硫剂的脱硫效率要高于纯的石灰脱硫剂,这是因为气-固反应中吸收剂比表面积的大小是反应速率快慢的主要决定因素。在适当的灰/石灰比和反应温度时,脱硫率可达到90%以上。2 粉煤灰综合利用中存在的问题与对策措施2.1 存在的问题扩大粉煤灰综合利用是当前我国确定的资源综合利用突破口之一,粉煤灰利用中存在的问题主要有。(1以煤为主的

9、电力工业迅速发展和粉煤灰综合利用相对落后。(2粉煤灰综合利用缺少稳定、可靠的途径。(3供需双方利益分配及政策调控力度不够。(4技术研究开发力量较薄弱分散。2.2 对策探讨在扩大粉煤灰的综合利用中应做好以下工作:(1加大对电厂粉煤灰综合利用的认识,树立可持续发展观念。(2建立与市场经济相符合的运行机制,国家可以通过政策引导,并给予贷款、税收等方面的优惠。(3加强研究成果的产业化,对粉煤灰有效利用途径进行联合技术攻关,提高其利用价值,同时注重推广。随着可利用资源的日益匮乏和环境保护意识的逐渐加强,今后粉煤灰的利用应围绕环境保护型利用、低质灰利用和高附加值型产品的开发方向发展。参考文献:1 宗润宽等.粉煤灰综合利用开发研究进展33.环境保护,2003,(10:54-56.2 段永泽等,山西省火电厂粉煤灰渣资源综合利用现状及应用前景J.山西电力,2003,(11:57-59.3 毛玉如等.粉煤灰的有效利用J.再生资源研究,200l