淺談粉煤灰綜合利用技術的意義及應用

摘 要：先進的粉煤灰綜合利用技術，可以帶來巨大的環保效益、經濟效應和社會效益，能夠一定程度上促進當地經濟的發展以及緩解土地資源緊張等局面，因此燃煤電廠粉煤灰的綜合利用有著極其重要的意義。本文對粉煤灰的涵義與危害及綜合利用的意義、粉煤灰綜合利用技術以及粉煤灰對于提高混凝土性能的表現進行了論述分析，以供參考。

關鍵詞：粉煤灰；危害；綜合利用技術；意義；應用；混凝土；

文章編號：1674-3520（2015）-07-00-02

粉煤灰是燃煤電廠鍋爐煙氣經除塵器收集后獲得的細小飛灰和爐底渣，目前，粉煤灰綜合利用主要方式有生產水泥、混凝土及其他建材產品，燃煤電廠粉煤灰用于混凝土中，可提高混凝土的可泵性，也能使得新澆灌的水泥混凝土的水化熱降低，粉煤灰以其低廉的價格、供需量逐漸取代市場上的膠凝材料和部分骨料，其較好的可利用性能有著較好的應用前景。

一、粉煤灰的涵義與危害及綜合利用技術的意義

（一）粉煤灰的涵義。粉煤灰主要有硅鋁玻璃、微晶礦物顆粒和未燃盡的殘炭微粒所組成，其化學成分以氧化硅和氧化鋁為主。煤炭在鍋爐中燃燒后有兩種固態殘留物--灰和渣。隨煙氣從鍋爐尾部排出的，主要經除塵器收集下來的固體顆粒即為粉煤灰；顆粒較大或呈塊狀的，從爐膛底部收集出來的稱為爐底渣。從綜合利用角度講的粉煤灰，一般也包括渣，即灰渣的統稱。

（二）粉煤灰的危害。粉煤灰露天堆放，刮風天灰塵污染空氣，下雨天滲水污染地下水。根據國內外試驗研究發現，粉煤灰滲水使地下水產生不同程度的污染，比較明顯的是使pH值升高、有毒有害的鉻、砷等元素增加。再加上粉煤灰貯灰場大多位于江、河、湖及城市水源保護區域，水源保護問題也十分迫切。燃煤電廠粉煤灰作為一種固體廢棄物，廣泛地存在于燃煤電廠旁邊，由于我國處理粉煤灰技術欠缺，導致粉煤灰大量的堆積，污染環境，發電企業為解決固體廢物的貯存和處置，常常需要投入大量的資金和人力，而隨著燃煤電廠發電量的增加，產生的粉煤灰量也每年成百上千萬噸的增加，若不能很好地綜合利用，粉煤灰堆存將占用大量土地，極大地制約了當地經濟的發展、污染當地環境，合理的綜合利用燃煤電廠粉煤灰，是現今亟待解決的問題。

（三）粉煤灰綜合利用技術的意義。燃煤電廠粉煤灰的綜合利用途徑，主要用于筑路、水泥、建工、建材等行業，采用清潔化生產方式使得燃煤電廠粉煤灰資源化，通過引進人才和設備，積極的研究和解決燃煤電廠粉煤灰處理問題等。燃煤電廠粉煤灰的有效的綜合治理，可解決粉煤灰堆存占用土地資源的問題，緩解貯存過程中的二次污染，而且適宜的粉煤灰綜合利用技術，能夠提煉出粉煤灰中少量的微量元素，這些元素可能對農作物生長有利。另外，粉煤灰中含有的炭珠、鐵珠等物質可通過回收再利用，可作為輕質保溫盒耐火材料。因此燃煤電廠粉煤灰的綜合利用技術具有廣泛的應用前景。

二、粉煤灰綜合利用技術的應用

我國粉煤灰最早用于生產建筑材料，利用率一直保持在25%左右。粉煤灰燒結磚、生產水泥熟料及用作混合材、生產陶粒、砌塊、加氣混凝土、墻體材料等，都是國家推廣的成熟技術。

（一）粉煤灰生產燒結磚及蒸汽養護磚。粉煤灰的用量從30%到70%，主要工藝和設備與普通粘土磚基本相同。粉煤灰蒸養磚的配料除粉煤灰可占65%左右外，還需配入適量的骨料生石灰和石膏，經坯料制備、壓制成型，經常壓或高壓蒸汽養護后燒制成磚。它對粉煤灰的要求是灰的含碳量越低越好，灰的活性越高越好。

（二）粉煤灰生產硅酸鹽砌塊。粉煤灰硅酸鹽砌塊以粉煤灰、石灰和石膏和膠結料為原料，在配料中除爐渣為主占55%左右外，粉煤灰用量也可達30%。經加水攪拌，振動成型，蒸汽養護而成。此工藝對粉煤灰質量的要求是其燒失量低于15%。適用于工業及民用建筑，且比粘土磚的保溫性能好，自重輕，能滿足一般建筑物承重墻的耐火極限要求。

（三）粉煤灰制泡沫玻璃。泡沫玻璃是一種新型建筑材料，它可由粉煤灰（可占70%）為主要原料燒制而成，其密度在0.5～0.8t/m3之間。具有抗壓、隔熱、隔音、防水、能浮出水面等性能，是現代高層建筑的優質材料。泡沫玻璃作大型雕塑材料，可制成大塊，可任意切割裝配。用泡沫玻璃制成的墻體磚，密度僅為普通粘土磚的5%～10%，而強度卻高出8～15倍，所以，它具有質輕、強度大、節能等優點。用它作為保溫、隔熱、隔音材料具有物美價廉的優點，有較高的經濟效益和社會效益。

（四）粉煤灰生產陶粒。利用粉煤灰為主要原料，加入一定量的膠結料和水，經成球、燒結而成的輕骨料為燒結粉煤灰陶粒。它是一種性能良好的人造輕骨料，其粉煤量用量可達80%左右?？梢耘渲?00號混凝土。由于其有密度小、耐熱度高、抗摻性好、耐沖擊力強等優點，可替代天然渣石配制150～300號的混凝土，廣泛地用于工業與民用建筑、制作各種混凝土構件，還可用于橋梁、窯爐和煙囪的砌筑。

（五）粉煤灰在砂漿中代替部分水泥、石灰或砂。砂漿在建筑工程中的用量很大，且對粉煤灰的質量不高，可改善混凝土的特性并節約水泥。此項技術可大量利用粉煤灰，每立方米混凝土可用粉煤灰50～100kg，節約水泥50～100kg。

（六）粉煤灰制造加氣混凝土。粉煤灰生產加氣混凝土是以粉煤灰為基本原料，配以適量的水泥、石膏及鋁粉等添加劑以制成一種輕質的混凝土，其粉煤灰用量可占70%左右。主要用于屋面保溫、內外墻體和陽臺隔斷。具有較好的社會和經濟效益。

三、粉煤灰對于提高混凝土性能的表現

在工程施工過程中，在混凝土中經常會摻加一定量的替代水泥的粉煤灰，通常摻入粉煤灰的混凝土的應用途徑主要有下三種：第一，在大體積水工混凝土中，在初期混凝土的強度要求不是很高，長期混凝土的強度要求維持在25～35MPa，會摻入大量的粉煤灰；第二，在結構混凝土中，會用較小的粉煤灰代替水泥；第三，在對強度要求不高的回填或基層道路的混凝土中，摻入大量的粉煤灰代替水泥。調查分析顯示，粉煤灰能夠在以下幾個方面提高混凝土的性能：1、粉煤灰具備的形態效應能夠產生一定量的水勢能，能夠有效的降低混凝土結構的用水量，在保證混凝土結構的強度的基礎上，降低水泥的使用量，防止混凝土結構的水化升溫速度，避免混凝土出現溫度裂縫，同時還具有致密功能。2、粉煤灰在進行火山灰效應過程中會產生一定量的反應勢能，該反應勢能能夠增加一定程度的混凝土的強度。3、粉煤灰產生的微集料效應具有的致密勢能，能夠有效的避免混凝土有害孔的出現幾率，增強混凝土結構的密實程度，其中粉煤灰化學反應產生的水化熱具有一定的支撐作用，能夠增強混凝土的粘結強度，從而增強混凝土結構的抗裂能力。

四、結束語

由于我國社會經濟發展的需要和能源結構的特點，勢必在今后的一段時間或很長時間內仍將大力發展燃煤電廠，因此粉煤灰的產量肯定是巨大的，把燃煤電廠粉煤灰資源化，使其可二次利用，是今后相關燃煤電廠亟待解決的問題，燃煤電廠粉煤灰的綜合利用，對促進當地經濟的發展以及緩解當地土地資源緊張等局面有著重要的意義。

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