粉煤灰的回收利用效益分析

韋小波 孟裕臻

摘 要：我國是煤炭大國，很大的電力供應是由煤炭產生的，每年用煤以億噸計。與此同時，粉煤灰的排放量也很大，是世界最大的排灰國，這些煤灰造成了嚴重的環境污染并占用了大量的土地，因此粉煤灰的回收迫在眉睫。我國又是一個人均占有資源儲量有限的國家，粉煤灰的綜合利用，變廢為寶、變害為利，已成為我國經濟建設中一項重要的技術經濟政策及解決我國電力生產環境污染、資源缺乏之間矛盾的重要手段，同時也是電力生產所面臨解決的任務之一。

關鍵字：粉煤灰，炭化，回收，利用

引 言：

粉煤灰是燃煤電廠一種量大面廣的工業廢棄物。全世界每年粉煤灰排放量在8億噸左右，我國每年排放2億多噸煤矸石和粉煤灰，加上歷年堆積，廢渣達70多億噸，占用土地100多萬畝。工業發達國家如美、英、法、德、日等都把粉煤灰的開發利用作為一項基本國策，成立了專門的研究和咨詢機構，如美國的全美利用粉煤灰協會，英國的國家廢渣綜合利用協會等。

隨著大型燃煤電廠的建成投產，粉煤灰的產生量按平均每年15%的速度遞增，占工業固體廢物的比例已達60%。因此，粉煤灰的綜合利用是我國工業固體廢棄物處理的重點之一。

一、粉煤灰加氣混凝土碳化性能研究

碳化穩定性是評定加氣混凝土耐久性的常用指標之一，在實際使用過程中，碳化是引起粉煤灰加氣混凝土長期抗壓強度劣化的主要原因。

試驗采用重慶市三個廠家生產的密度B05級、強度A2.5級的粉煤灰加氣混凝土砌塊。將三個廠家生產的粉煤灰加氣混凝土砌塊加工成標準試件后，在相同試驗條件下測試碳化對試件性能的影響，取三個廠家的加氣混凝土試件測試結果的平均值作為最終試驗結果。

完全碳化試件的抗壓強度測試結果表明，與含水率為0的未碳化試件的抗壓強度相比，無論是放置在室內、室外還是碳化箱中的試件，完全碳化后其抗壓強度均降低，碳化系數小于1。

放置在室內和室外不經受日曬雨淋的粉煤灰加氣混凝土試件，含水率較低，由于室內空氣中二氧化碳含量高于室外，因此放置在室內的粉煤灰加氣混凝土試件的碳化速度比放置在室外的試件快。

綜上所述，在實際應用過程中，如果粉煤灰加氣混凝土砌塊填充墻沒有開裂而且墻面抹灰質量良好，粉煤灰加氣混凝土砌塊就不會碳化，其性能不會劣化。因此，可以認為在實際應用過程中，墻體開裂可能是引起加氣混凝土碳化并導致加氣混凝土性能劣化的主要原因。

二、工藝技術方案

年產5萬立方米粉煤灰加氣混凝土項目工藝，采用濕法生產，其工藝路線為：原料制備、粉磨、儲存、原料計量、混合攪拌、澆注、預養、切割、蒸壓養護、成品、檢驗、出廠。工藝布置設計主要考慮，現有的空間和原材料及成品的進出，在充分節省投資滿足生產工藝的情況下進行。考慮到冬季的生產便利和保證產品的高合格率，采用了預養室對坯體在較高溫度下進行養護；為更好的發揮粉煤灰的活性，采用了粉煤灰的球磨工藝。

（一）主要原材料

1、粉煤灰：

（1）化學成分：sio2 >45% Al2o3>25% Fe2o3<15% Mgo2<0.8%

（2）細度：0.080方孔篩余<15%。

（3）活性：粉煤灰水泥膠砂需水量比不超過110%。粉煤灰水泥膠砂蒸養抗壓強度比不低于115%。

（4）燒失量<10%

2、石灰：

（1）有效氧化鈣含量>60%。

（2）氧化鎂含量<10%。

（3）消解時間：10-20分鐘。

（4）消解溫度：60℃以上。

（5）細度：0.08方孔篩余≤15%

3、水泥：普通硅酸鹽水泥。

4、石膏：

（1）SO3含量≥30%；

（2）細度：0.08方孔篩余≤15%

5、發氣劑

（1）固體分≥75%。

（2）細度：200目篩余≯3%

（3）活性鋁含量：90%以上。

（4）覆蓋面積：4000--6000cm2/g

（二）主要原材料消耗量

1、粉煤灰：18000噸/年；

2、石 灰：6500噸/年；

3、石 膏：1320噸/年；

4、鋁 粉：23噸/年；

5、外加劑：據生產情況；

6、涂摸油：40噸/年

7、水 ：20000噸

8、蒸汽消耗量：25000噸/年

（三）產品質量、性能（05級）

（1）規格（MM）長：600 ；寬：150*300（以150的倍數）；厚：100*250（以25的倍數）。

（2）抗壓強度：2.5-3.5MPa。

（3）絕干容重：500+50Kg/M3。

（4）出缽含水率：35%±5%

（5）干收縮值（快速法）≤0.8mm/M。

（6）抗凍性：15次凍融循環合格。

三、近年來，國家為限制生產實心黏土磚。鼓勵發展新型墻體材料制定了一系列的獎懲政策。

（一）限制生產和使用黏土磚

1）凡新建、改建、擴建建筑工程，每平方米收取10元墻改專項資金，使用新型建筑材料的可返還該項資金；

2）對生產實心黏土磚的企業征收土地使用稅；

3）國家墻改辦指定：全國170個大中城市2003年6月30日前禁止使用黏土實心磚，另有20個大中城市最遲在2005年禁止實心磚進市。

4）不得新批上馬黏土磚廠，并對現有磚廠限定取土用地和產量，逐步淘汰。

（二）鼓勵發展新型墻體材料

1）對新型墻體材料免征固定資產投資方向調節稅；

2）對新型墻體材料免征土地使用稅；

3）自生產經營之日起，免征5年所得稅；

4）摻粉煤灰、渣不小于30%的建材產品，免征增值稅；

以上政策為發展粉煤灰砌塊提供了十分有利的政策環境。

四、蒸壓粉煤灰磚特點：

蒸壓粉煤灰磚是指采用新工藝、設備以燃煤電廠排放的粉煤灰、爐渣或當地的河砂為主要原料，參入適量的膠結料，經工藝加工、處理后制成的硅酸鹽建筑制品。作為一種新型墻體材料，蒸壓粉煤灰磚有以下特點：

（1）蒸壓粉煤灰磚外觀尺寸規正，色澤柔和一致。可作清水墻或路面裝飾材料用。

（2）蒸壓粉煤灰磚的物理、力學性能、抗老化、耐久性好。從已經投入生產的新型蒸壓粉煤灰磚生產線看，當粉煤灰、爐渣參量在85%（重量比）以上時，只要生產控制得當，可以穩定地生產出高質量的制品。

五、原料要求及生產工藝

（一）原料要求

生產蒸壓粉煤灰磚所需的主要原材料為粉煤灰、生石灰、爐渣、石膏等。

（二）生產工藝

（1）原材料處理

塊狀生石灰、石膏由廠外運輸部門送進廠內，存放在生石灰、石膏堆棚中，粉煤灰由電廠輸送管道送至廠內粉煤灰儲庫中。首先將塊狀生石灰及石膏破碎，分別存入儲倉及磨頭倉中，經計量后送入磨機中混磨至規定細度。干粉煤灰經氣力輸送入配料樓儲倉中備用。

（2）磚坯成型

坯料喂入壓機受料斗內后，由壓機布料器將坯料布入模腔內，經分階段加壓成型制成磚坯，再由碼坯機將磚坯碼放在小車上。

六、粉煤灰回收的效果：

1、國家禁止生產黏土實心磚，建設節能住宅，為生產粉煤灰砌塊創造了千載難逢的機遇。

2、墻體材料革新為粉煤灰砌塊發展提供了巨大的市場空間

墻材革新已大勢所趨，實在必行，由新型墻體材料代替秦磚漢瓦是各級墻改部門工作的首要任務，是我國建材結構調整的必由之路。根據建設部門預測，我國十五期間每年建筑竣工面積達18--20億平方米，而墻體中墻體材料約占70%，也即需要35億立方米的墻體材料，每年需要生產約14億立方米的新型墻體材料。

3、國民經濟增長和住宅產業化，為新型建材發展帶來了新的市場需求。

參考文獻：

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