粉煤灰在環境工程中的應用

楊麗湘 李徹

摘要：粉煤灰是從煤燃燒后的煙氣中收捕下來的細灰，粉煤灰是燃煤電廠排出的主要固體廢物。隨著電力工業的發展，燃煤電廠的粉煤灰排放量逐年增加，成為我國當前排量較大的工業廢渣之一。大量的粉煤灰不加處理，就會產生揚塵，污染大氣；若排入水系會造成河流淤塞，而其中的有毒化學物質還會對人體和生物造成危害。但粉煤灰同時也是一種資源，可對其進行利用，如作為混凝土的摻合料等。對其進行利用，可減少環境污染，還可推動國家粉煤灰綜合利用的產業化，規范化和市場化。下面本文將淺析粉煤灰在環境工程中的作用，以此來供相關人士參考與交流。

關鍵詞：環境治理；粉煤灰應用；可持續發展

引言

工業的發展確實推動了人類社會的進步，給人類創造了巨大財富，讓人類向前跨了一大步，然而，人類要為為了前期快速發展而對環境造成的巨大破壞付出代價，已經被破壞的自然環境對人類的生存造成威脅，現在人類越來越意識到保護自然環境的重要性，并且積極推行一些措施來保護自然環境，減輕環境污染，從而實現可持續發展。粉煤灰曾被認為是環境污染的公害，如果對其處理不當，就會產生揚塵，造成空氣污染，不僅如此，粉煤灰中含有的有毒化學物質還會對人體和生物造成傷害。但是隨著時間的推移和實踐經驗，人們越來越發現粉煤灰并不是廢物，反而可資源化利用，只要一定的加工方式，便可以變廢為寶。但是由于生產技術的限制，粉煤灰未能得到有效地利用，所以仍然是很多地區的大污染源。因此，研究粉煤灰在工業生產中的應用方法，也成為現如今值得探究的問題。對粉煤灰的有效利用，將有利于環境污染的治理，資源的循環利用和可持續發展。研究粉煤灰資源的利用，將對我國乃至全世界的發展都有著重要意義。

一、粉煤灰的來源及特性

①來源：粉煤灰是從煤燃燒后的煙氣中收捕下來的細灰，粉煤灰是燃煤電廠排出的主要固體廢物。狹義地講，它是指煤燃燒時，煙氣中帶出的粉狀殘留物，廣義地講，它還包括煤渣。隨著電力工業的發展，燃煤電廠的粉煤灰排放量逐年增加，成為我國當前排量較大的工業廢渣之一。本文主要研究的是發電廠所排放的粉煤灰。

②特性：粉煤灰是白色或灰色粉狀物料，表面密度為0.55―0.809/ cm?，，孔隙率為60%～75%，比表面積為2900～4000㎝?/g.在光學顯微鏡下觀察，粉煤灰包含下列主要物質：玻璃球體物質含量50% ～ 80%，石英含量3%～20%，磁性氧化鐵69%～16%，碳粒子3%～4%，莫來石含量5% ～ 30%。我國火電廠粉煤灰的主要氧化物組成為：SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2等。粉煤灰中硅的含量最高，其次是鋁，鐵的含量相對較低。此外，還含有鍺、嫁、硼、鎳、鈾、鉑等稀有元素。

二、粉煤灰的危害

大量的粉煤灰不加處理，就會產生揚塵，污染大氣；若排入水系會造成河流淤塞，污染水體；而粉煤灰和煤渣的大量堆積，則會造成土地資源被大量占用，而且粉煤灰具有放射性危害，粉煤灰含有的有毒化學物質還會對人體和生物造成危害。我國是個產煤大國，以煤炭為電力生產基本燃料[1]。我國的能源工業穩步發展，發電能力年增長率為7.3%，電力工業的迅速發展，帶來了粉煤灰排放量的急劇增加，燃煤熱電廠每年所排放的粉煤灰總量逐年增加，增加了環境的壓力。

三、粉煤灰在環境工程中的作用

從環境治理方面出發，變廢為寶是治理環境污染的一條新道路。先前，粉煤灰是公認的環境污染的有害物質，污染范圍大，對大氣，水，土壤，乃至生物的生存都有有害影響，因此，治理粉煤灰并對其進行有效利用，可極大的減少環境，還可推動國家粉煤灰綜合利用的產業化，規范化和市場化。

①粉煤灰在環境保護中的應用

粉煤灰具有較大的比表面積，具有固體附劑性能，因此，可以利用粉煤灰的吸附性能，處理一些含有害物質的廢棄物。比如可凈化廢水，可用來脫除燃煤煙氣中的二氧從而生成無害的硫酸鹽類產物。

②粉煤灰作建筑材料

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。可用粉煤灰生產燒結磚和蒸汽養護磚。產品可達到75號粉煤灰磚標號，生產中總摻灰量達85%，以年產1000萬塊磚計，可用去灰量2萬噸，年創效益50萬元，節省排灰漿費用30萬元。節約灰場建設費40～50萬元，少占耕地130㎡，具有較好的環境效益和經濟效益。

③粉煤灰作井下回填和充填礦井塌陷區

用粉煤灰注漿充填采空區可達到防火效果，同時還能較大幅度地減少地表移動值，粉煤灰充填采空區后對圍巖和煤柱起到了加強的作用，增強了煤柱的強度，有利于巷道維護。亦有利于厚煤層分層開采，提高煤炭回收率[2]。

④粉煤灰用于筑路工程

用于公路的路面基層，用二灰石（石灰、粉煤灰、石子）代替傳統的碎石，可使公路質量大大提高并提高了施工速度，降低造價。現粉煤灰已大量用于高等級公路的路堤，質量高于使用粘并大量節約了土地。近幾年筑路用灰的比例上升很快，已達到30%左右。僅滬寧高速公路就使用粉煤灰700萬噸。

⑤從粉煤灰中提取多種化學、化工原料

粉煤灰是發電廠燃煤所產生的廢物，利用粉煤灰來處理工業生產所產生的廢棄物和污染物，是一個變廢為寶的好方法。很多工廠排放的廢氣廢水廢渣中，含有很多有毒物質，如果不加以處理就直接排放，將對生態環境乃至于生物的健康產生有害影響。國內外研究證實，粉煤灰可有效去除富營養型湖泊表層水和間隙水中的磷酸酶，對造紙、印染、中草藥等廢水具有一.定凈化作用，而有不少煤灰中的Al2O3含量高達25%～40%以上，因此從粉煤灰中提取氫氧化鋁既有經濟效益又有環境效益[3]。如波蘭等國用減法提取氫氧化鋁常用高溫燒結法（1300℃以上），我國則多研究采用常壓蒸養、低溫（900℃左右）脫水的工藝，其優點是能耗低。

四、結束語

我國是人口大國，也是工業大國，煤在未來一段時間內仍然將是工業生產的主要燃料，因此對污染源粉煤灰的治理尤為重要，而在治理過程中，根據粉煤灰的特性，對其進行開發利用，以此實現變廢為寶，對資源進行有效利用。但如今我國對于粉煤灰的利用還沒有形成一個完整的體系，粉煤灰依然對環境有極大危害，所以我們應該積極尋找科學的方法來實現對其的有效利用，建立完整的管理治理體系，實現可持續發展。

參考文獻

[1]孟憲彬. 燃煤電廠粉煤灰在礦井回填中的綜合利用分析[J]. 電力科技與環保，2017（1）.

[2]陳云勇，高亮，李麗民. 粉煤灰在軟土地基路堤填筑中的應用研究[J]. 粉煤灰綜合利用，2017（05）：22-24+37.

[3]高兆慧，王麗莉，范信生，etal. 粉煤灰對豬糞堆肥重金屬形態及浸出特性的影響[J]. 環境工程學報，2017（10）.

（作者單位：1.金華市環境應急與事故調查中心；2.金華市綠籬環保科技有限公司）