粉煤灰陶粒的研究進展

柴春鏡，宋慧平，馮政君，張金才，程芳琴

(山西大學 資源與環境工程研究所 國家環境保護煤炭廢棄物資源化高效利用技術重點實驗室，山西 太原 030006)

0 引 言

粉煤灰是從煤燃燒后煙氣中收捕的細灰，是燃煤電廠排出的主要固體廢物。大量粉煤灰堆存，不僅造成土地資源浪費，還會污染大氣、水體和土壤等。我國粉煤灰主要用于混凝土的摻合料、充填材料等，綜合利用技術和層次較低，產品附加值低[1]。目前，粉煤灰高附加值利用的研究主要集中在處理污水、廢氣，提取氧化鋁、氧化硅及稀有金屬，合成陶瓷材料和沸石分子篩等方面[2]。利用粉煤灰制備陶粒是發展循環經濟、開辟粉煤灰綜合利用方式的有效途徑[3-4]。

粉煤灰陶粒的制備方法主要有2種，即焙燒法和免燒法。以粉煤灰為主要原料，加入少量外加劑(如激發劑、黏結劑、成孔劑等)，經混合、成球，通過焙燒或自然養護(或蒸汽養護、蒸壓養護等)而成[5-6]。根據內部孔隙結構不同，粉煤灰焙燒陶粒又可分為燒結陶粒和燒脹陶粒。燒結陶粒在焙燒過程中不發生較大的體積膨脹，內部只有少量連通或開放性的氣孔。燒脹陶粒會發生較大的體積膨脹，內部有大量的封閉氣孔，因此具有更優異的保溫性能和更低的堆積密度。粉煤灰焙燒陶粒因其質輕、高強、保溫、隔熱、耐火性好、抗震性能好、吸水率低、抗凍性能和耐久性能好等優異性能而被廣泛用于建筑輕骨料、園藝種植、水力壓裂支撐劑、建筑回填、生物濾料和墻體材料等[7-8]。目前，我國的粉煤灰陶粒以焙燒型為主。焙燒陶粒具有技術成熟、產品強度高等優勢，但存在能耗高、投資大、工藝復雜等缺點。鑒于此，眾多學者開始了免燒陶粒工藝的探索。目前，粉煤灰免燒陶粒的研究仍處于研制階段，還未推廣使用，其克服了焙燒法制備陶粒成本高、污染大等缺點，未來可應用于對筒壓強度要求偏低、堆積密度要求偏高的場合[5]。

本文分別對焙燒法和免燒法制備粉煤灰陶粒的可行性進行分析，同時對國內外不同學者的研究成果進行對比分析，并對粉煤灰陶粒的發展趨勢進行展望，以期為粉煤灰陶粒的研究提供參考。

1 粉煤灰制備陶粒的可行性

早期的陶粒是由黏土燒制而成。黏土的主要成分是偏鋁硅酸鹽，是一類層狀硅酸鹽，層片由硅氧四面體和鋁氧八面體組成。我國部分粉煤灰的礦物組成情況[9]見表1。粉煤灰礦物組成主要為非晶體礦物玻璃體。晶體礦物包括石英、莫來石、赤鐵礦、磁鐵礦等，其中，石英為主要結晶相，而莫來石的形成與原煤中硅鋁礦物(如高嶺石)的熱分解有關。

表1 我國部分粉煤灰的礦物組成[9]

粉煤灰的活性主要來自玻璃體。玻璃體含量越高，粉煤灰活性越高。

為評價粉煤灰的火山灰反應活性，分析其加工過程中技術特征，需準確測定粉煤灰中玻璃體含量。XRD的Rietveld方法常被用來測定材料中晶體礦物和玻璃體的含量。Rietveld法是利用非線性最小二乘法原理的XRD全譜擬合方法，通過精修晶體結構參數和峰形參數，以獲得模擬數據與試驗數據的最佳匹配，模擬結果中包括晶體礦物含量值[10]。侯新凱等[11]提出以堿-酸兩段溶解來快速測定粉煤灰中玻璃體含量的化學物相分析法。我國部分粉煤灰的化學組成情況[5]見表2。粉煤灰的主要化學成分為SiO2和Al2O3，占87%以上，并含少量CaO、MgO、Fe2O3、K2O和Na2O等，其化學成分與黏土相似，均含有大量的活性SiO2和Al2O3。因此，粉煤灰的化學組成滿足了制備陶粒的基本理論條件。

表2 我國部分粉煤灰的化學組成[5]

1.1 粉煤灰用于焙燒陶粒的機理研究

粉煤灰燒結陶粒是利用高溫使粉煤灰中的玻璃體熔融，冷卻后，粉煤灰顆粒間相互黏結，得到具有一定強度的陶粒。粉煤灰燒脹陶粒與燒結陶粒的不同之處在于：燒脹陶粒存在較大的體積膨脹，即發泡物質在高溫下釋放氣體，產生氣體壓力；陶粒坯體在高溫作用下，會逐漸產生液相，液相具有一定的黏度；在氣體壓力作用下，坯體會發生塑性變形，可將產生的氣體束縛，防止氣體外逸。通過坯體變化和坯體內氣體的共同作用，使陶粒發生理想的膨脹。

通過焙燒，原料轉化形成熱穩定性更強的新物相。粉煤灰中的SiO2和Al2O3在焙燒過程中可形成莫來石相，是構成陶粒骨架的成分；CaO、MgO、Fe2O3等可作為焙燒過程中的助熔劑，降低陶粒的燒成溫度；粉煤灰中的有機質、CaCO3、MgCO3、鐵鹽、錳鹽或人為添加的可以產生氣體的其他高溫產氣類物質是形成多孔形態的主要成分。

原料配比是陶粒燒制的關鍵。根據實際要求和原料性質，參照Riley三角形，通過試驗確定最佳配料比。Riley三相的核心區如圖1所示。圖中曲線范圍表示原料成分含量在此范圍內，制備的陶粒產品具有較好的膨脹性[4]。

圖1 Riley三相示意[4]

焙燒過程中，許多學者認為，陶粒膨脹是因為發生了表3的相關反應[4,12-13]。

表3 粉煤灰陶粒的膨脹機理[4,12-13]

反應式(1)和(2)：生料球燒制過程基本為無氧狀態。在燒制初期，空氣中的O2與粉煤灰中的未燃盡碳反應，生成CO和CO2。

反應式(3)和(4)：粉煤灰混合料內有碳酸鹽存在，因此存在碳酸鹽的分解反應。

反應式(5)～(7)：陶粒中含有的Fe2O3在高溫條件下發生自身氧化還原反應，分解生成Fe2+，釋放出O2，造成陶粒膨脹。

反應式(8)～(11)：由Fe2O3分解產生的O2與燒制階段產生的還原碳、粉煤灰中的未燃盡碳反應，生成CO和CO2。若不考慮中間產物，可認為膨脹氣體CO和CO2主要由碳與Fe2O3反應生成。

反應式(12)：燒制過程中，陶粒生料中的水分蒸發，也會造成陶粒膨脹。

原料中產氣成分不足時，可加入產氣物質。

粉煤灰陶粒發生膨脹，主要是由于碳與鐵發生氧化還原反應，生成CO和CO2。

粉煤灰中的含碳量和碳鐵比均影響陶粒的膨脹性能。根據粉煤灰的具體情況，將碳鐵比控制在0.5左右。

1.2 粉煤灰用于免燒陶粒的機理研究

粉煤灰免燒陶粒主要以粉煤灰、水泥、固體激發劑(CaO、CaSO4)和黏結劑等為原料，經加工成球，通過自然養護、蒸汽養護、蒸壓養護等方式而制成。粉煤灰自身基本沒有水硬膠凝性能，但以粉末狀態接觸到水時，會在一定溫度下與Ca(OH)2或其他堿土金屬氫氧化物發生化學反應，生成一種具備水硬膠凝性能的化合物，從而提升陶粒強度和耐久性。

粉煤灰的主要物相為玻璃相，其活性主要來自玻璃體。固體激發劑中的CaO和水泥水化形成Ca(OH)2；利用堿性物質破壞玻璃體網狀結構，使玻璃體中的活性物質SiO2和Al2O3溶出，將網絡高聚體解聚成低聚度的硅鋁酸鹽膠體物，玻璃體中的活性SiO2和Al2O3與Ca(OH)2發生火山灰反應，生成具有膠凝性的水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣。鋁酸鹽迅速水化生成水化產物，CaSO4溶于水，與水化鋁酸鈣反應生成少量的鈣礬石，大部分水化產物是類似托勃莫來石類的水化硅酸鈣凝膠(C-S-H)，這是陶粒產生一定強度的主要原因[5]。多數研究者還認為C-S-H的組成隨水化進程而改變。

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2 國內外研究現狀

2.1 粉煤灰焙燒陶粒

粉煤灰焙燒陶粒的制備過程如圖2所示，主要包括：配料、混合、造粒、干燥、預燒、焙燒、冷卻和篩分等過程。目前，很多學者開展了關于原料配比、預熱時間、預熱溫度、升溫速率、煅燒時間、煅燒溫度等因素對陶粒產品性能影響的研究。陶粒生坯在焙燒前，需進行自然干燥或放入烘箱干燥，以防在焙燒過程中，因水分較高而出現脹裂。

圖2 粉煤灰制備焙燒陶粒工藝流程

預燒是為了減少料坯突然進入高溫時，因溫度急劇變化所引起的炸裂，同時使氣體緩慢產生。預燒處理不足，易造成高溫焙燒時料球的炸裂。預燒溫度過高或預燒時間過長，會使料坯膨脹性能不佳。

焙燒是陶粒制備過程的中心環節，直接影響陶粒制品的性能。焙燒過程是使膨脹氣體逸出，產生具有一定黏度的液相，同時抑制氣體逸出的動態平衡過程。不同性能要求的陶粒，其焙燒條件不同。

筆者以粉煤灰、煤矸石為主要原料，經配料、造粒、干燥、預燒、焙燒等工藝，制備出了焙燒陶粒。制備的生料球和熟料球如圖3所示。

圖3 焙燒陶粒的生料球和熟料球

Chen等[14]以城市污泥、粉煤灰等為原料，在焙燒條件下制備出了陶粒。在此基礎上，對工藝條件進行優化設計，研究了產品的重金屬浸出特性研究，證明了焙燒工藝對重金屬具有固化作用，并探索了吸附機理：① 陶粒具有介孔結構，具備發生陽離子交換的孔隙豐度。② 靜電引力。Pb2+進入吸附劑的孔隙，被陰離子基團吸引，沉積在陶粒表面。③ 形成共價鍵。大量Pb2+與Si—O或Al—O—Si—O鍵合，嵌入吸附劑的基質框架中。

Liu等[15]以城市污泥、粉煤灰、淤泥為原料，按照質量比5∶5∶3混合，采用700 ℃預熱40 min、1 210 ℃燒結30 min、15 min內冷卻至1 170 ℃的工藝條件，制備出了陶粒密度等級700，吸水率6%，抗壓強度6.6 MPa和強度等級40 MPa的陶粒；釉質表面，均勻分布的孔隙結構、方石英和莫來石的形成是陶粒輕質和高強度的主要原因。

Li等[16]以脫水污泥、粉煤灰、河流底泥為主要原料，采用焙燒工藝制備出了陶粒濾料，濾料符合CJ/T 299—2008《水處理用人工陶粒濾料》，浸出液中重金屬含量遠低于GB 5085.3—2007《危險廢物鑒別標準-浸出毒性鑒別》。焙燒工藝中，燒失率、膨脹率和燒結溫度之間的關系可以用三階多項式擬合曲線進行很好地擬合，相關系數R2>0.999。焙燒工藝可分為2個階段：燒失率在整個階段逐漸增加；同時膨脹率在第1階段先降低，第2階段開始上升。

Qin等[17]以石灰泥、粉煤灰為主要原料，頁巖、珍珠巖、硅藻土、鋸末為外加劑，經造粒、燒結制備了陶粒，并分析添加劑、燒結溫度和石灰泥含量對陶粒物理性能的影響。結果表明：燒結溫度為1 050 ℃、原料配比為40%石灰泥、55%粉煤灰和5%硅藻土時，陶粒的最佳容重為0.74 g/cm3，24 h吸水率為39.03%，顯氣孔率為49.49%，筒體抗壓強度為4.73 MPa。硅藻土含量由5%增到20%時，24 h吸水率和表觀孔隙率先降后略增。因此，最佳含量為5%。根據24 h吸水率和筒體抗壓強度指標，燒結溫度1 050 ℃，5%硅藻土、40%石灰泥為最佳條件。

不同燒結溫度下陶粒斷口的掃描電鏡圖像(原料配比為40%石灰泥、55%粉煤灰和5%硅藻土)如圖4所示。可知燒結溫度1 050 ℃時，陶粒具有較好的結晶性和氣孔性。

圖4 不同燒結溫度下陶粒斷口的掃描電鏡[17].

粉煤灰焙燒陶粒包括燒結陶粒和燒脹陶粒2種，其部分研究成果見表4和表5。

表4 粉煤灰燒結陶粒的部分研究成果

表5 粉煤灰燒脹陶粒的部分研究成果

1)粉煤灰燒脹陶粒的原料中包含造孔劑、助脹劑、發泡劑、石灰石等產氣組分，產生的氣體使加溫至玻璃態的原料產生膨脹，通過對原料配方、發泡劑的選擇及用量、造粒過程用水量、燒結工藝(預燒溫度、預燒時間、煅燒溫度、煅燒時間等)等因素進行優化試驗，可生產不同堆積密度的陶粒制品；粉煤灰燒結陶粒在焙燒過程中，原料在高溫下固熔黏結，不產生較大的體積膨脹。

2)焙燒制度為預熱溫度400～800 ℃、預熱時間15～30 min、煅燒溫度1 000～1 250 ℃、煅燒時間15～60 min。由于各地原料性質及所用試驗設備的差異，在實際生產中，應進行試燒研究，確定最佳原料配比及焙燒制度。

3)粉煤灰燒結陶粒的結構堅實致密。雖然燒結過程有少量氣體逸出和水分蒸發，造成燒結陶粒內部含少量氣孔，但主體結構仍致密；燒脹陶粒發生較大的體積膨脹，內部有大量閉氣孔，顯氣孔較少。

4)粉煤灰燒結陶粒的堆積密度較大，為750～900 kg/m3，部分產品在900 kg/m3以上；燒結陶粒的強度一般比燒脹陶粒高，高強燒結陶粒的強度可達25～40 MPa；燒結陶粒的吸水率低于燒脹陶粒。

5)采用焙燒法制備粉煤灰陶粒，既可將粉煤灰中的有毒有害有機物組分徹底高溫熱解為CO2、H2O等無毒無害小分子物質，又可殺滅病原微生物、致病菌，并有固化重金屬的作用[18]。在應用過程中，須考慮陶粒產品的浸出毒性等環境安全性指標。焙燒陶粒生產工藝成熟，主要污染物為廢氣(烘干及煅燒窯煙氣、堆場無組織粉塵等)、廢水(脫硫除塵廢水、初期雨水等)、噪聲、固體廢物(煤灰渣等)。因此，須配套脫硫除塵等污染防治設施。焙燒陶粒的顏色一般為暗紅色、赭紅色，也有灰黑色、灰白色、灰黃色等。

6)目前，關于粉煤灰焙燒陶粒應用研究較多的是將其作為水處理吸附劑、載體、建筑骨料、隔熱材料和支撐劑等[19-20]。根據陶粒的應用領域，在滿足使用要求的基礎上，通過試驗，確定最佳的原料配比及工藝條件。同種材料，孔隙率越大，強度下降。對于孔隙率和強度之間的客觀矛盾，可通過工藝優化，實現指標間的統籌兼顧。

2.2 粉煤灰免燒陶粒

粉煤灰免燒陶粒的制備過程如圖5所示，主要包括：配料、混合、造粒、陳化、干燥、養護和冷卻等過程。影響粉煤灰免燒陶粒性能的主要因素有原料性質、激發劑摻量、黏結劑用量、發泡劑種類及用量、養護方式、蒸養溫度和養護時間等，可通過改變工藝條件，制備出不同性能和用途的產品。

圖5 粉煤灰制備免燒陶粒工藝流程

陳化使免燒陶粒生料中的部分水分蒸發，生料的各組分繼續進行水化反應，生成更多的膠凝水化物，提高免燒陶粒的早期強度[30]。烘干可使免燒陶粒生料中的自由水逐漸脫去、固體顆粒緊縮靠攏，減少或消除水分急劇蒸發引起的熱膨脹作用[30]。養護是免燒陶粒制備過程中的重要環節。養護方式有自然養護、蒸汽養護和蒸壓養護等。養護方式、蒸養溫度和養護時間等都會影響免燒陶粒的性能。

周靖淳[31]以粉煤灰、剩余污泥、水泥為主要原料，CaO為激發劑，水玻璃為黏結劑，碳酸氫鈉為造孔劑，制備出燒結陶粒和免燒陶粒。參照GB 5085.3—2007《危險廢物鑒別標準-浸出毒性鑒別》，對免燒及燒結陶粒的Cu、Zn、Cd、Hg、Cr、As等重金屬指標進行檢測。陶粒毒性檢測結果見表6，可知2種陶粒作為水處理濾料均符合國家標準。

表6 陶粒毒性檢測結果[31]

高淑燕[32]以粉煤灰為主要原料、生石灰和石膏為激發劑、水泥為黏結劑和激發劑(質量比為25∶5∶2∶1)，以微波(480 W，5 min)作為加熱方式，制備了免燒陶粒。為提高免燒陶粒的氣孔率，以雙氧水和碳酸銨為發泡劑，制備了具有高氣孔率的免燒粉煤灰陶粒。通過調節發泡劑用量，可實現對陶粒產品宏觀性能和微觀結構的控制。試驗原材料、無發泡劑免燒陶粒和雙氧水免燒陶粒的XRD圖譜如圖6所示。不同雙氧水用量制得的免燒陶粒的SEM照片如圖7所示。研究結果表明：① 雙氧水用量達10%前，陶粒的堆積密度和筒壓強度均隨著雙氧水用量的增加而降低，之后隨著雙氧水用量的增加而增加；導熱系數和表觀密度的變化與之相似，只是轉折點出現在雙氧水用量為7.5%。這些性能的變化均與陶粒總氣孔率的變化相反，即雙氧水用量的變化通過影響陶粒總氣孔率的變化而對陶粒的性能產生影響。② 通過對產品的礦物組成和微觀結構進行分析，可知雙氧水陶粒的主要水化產物為C-S-H。

圖6 原材料及無發泡劑、微波輻照和雙氧水、微波輻照制備的免燒陶粒的XRD圖譜[32]

圖7 不同雙氧水用量制得的免燒陶粒的SEM照片[32]

Wu等[33]以粉煤灰、水泥和石膏為主要原料，以碳酸氫銨為造孔劑，在熱處理溫度<300 ℃的條件下，制備了不同孔隙率的多孔吸聲陶粒。研究了造孔劑用量、加熱速率和養護時間對陶粒微觀結構的影響。結果表明：隨著成孔劑用量和升溫速率的增加，孔隙率增大；而隨著養護時間的延長，孔隙率減小。對于未養護的陶粒，當造孔劑用量為2.0%、升溫速率為20.0 ℃/min時，其最大顯氣孔率可達32.67%；而對于養護72 h的材料，最大孔隙率僅為27.43%。吸聲性能與孔隙率呈正相關。

粉煤灰免燒陶粒的部分研究成果見表7。

表7 粉煤灰免燒陶粒的部分研究成果

1)目前，粉煤灰免燒陶粒所采用的主要原料為粉煤灰和水泥，并輔以激發劑、黏結劑和發泡劑等。激發劑多采用生石灰和石膏，黏結劑多采用水玻璃和黏土等。發泡劑多采用雙氧水、鋁粉、鋅粉、碳酸氫鈉和碳酸氫銨等。免燒陶粒亦可分為多孔型和致密型。實際生產和科學研究中，需根據陶粒的用途，通過試驗來確定原料種類及配料比。

2)免燒陶粒沒有焙燒工藝，養護方式以自然養護和蒸汽養護為主。自然養護溫度為25 ℃左右，所需時間較長，為20～90 d。為使強度快速增加，大多采用蒸汽養護方式。蒸汽養護是利用水蒸氣的擴散使生料球逐層發生水化反應，從而增加陶粒強度。蒸養溫度為50～100 ℃，蒸養時間為8～24 h。蒸養時間越長，水化反應越徹底，陶粒強度越高。

3)粉煤灰免燒陶粒的造粒工藝、外形、堆積密度、用途與焙燒陶粒大體相同，其強度比焙燒陶粒低，尤其是多孔免燒陶粒；粉煤灰免燒陶粒的吸水率比焙燒陶粒高，一般大于15%；粉煤灰免燒陶粒密實度較高，只有加入發泡劑，才具備封閉氣孔結構。

4)采用免燒法制備粉煤灰陶粒，一般需要添加水泥，其引入可以為粉煤灰的活化提供有效的堿性環境，同時水泥又是無機膠凝材料，起到固化作用，能固結重金屬等有害物質，亦是免燒法產品強度的主要來源[34]。免燒陶粒克服了燒結法制備陶粒成本高、污染大等缺點。但在應用中，須考慮陶粒產品的浸出毒性等環境安全性指標。可采用生命周期評價方法、潛在風險指數方法和改進的評價方法等對陶粒產品(焙燒陶粒和免燒陶粒)的環境影響進行評價[35-36]。免燒陶粒一般為灰黑色，表面沒有光澤度，不如焙燒陶粒光滑。

5)粉煤灰免燒陶粒的主要應用領域是作為水處理填料和吸音材料等，如粉煤灰免燒陶粒可作為AF、BAF、曝氣生物濾池的填料用于處理生活污水，亦可用來處理NO廢氣等。

3 陶粒產品的技術指標

衡量陶粒產品性能的指標有：堆積密度、視密度、孔隙率、筒壓強度、比表面積、顯氣孔率和破碎率等。根據陶粒的用途，制備出符合該用途要求的產品，并按照相關標準對其性能進行測試。

對于混凝土用的陶粒輕集料，其性能測試方法可參考GB/T 17431.2—2010《輕集料及其試驗方法 第2部分：輕集料試驗方法》。對于多孔陶瓷制品，其顯氣孔率和容重的測試方法可參考GB/T 1966—1996《多孔陶瓷顯氣孔率、容重試驗方法》。對于多孔陶瓷制品，其室溫條件下壓縮強度的試驗方法可參考GB/T 1964—1996《多孔陶瓷壓縮強度試驗方法》。對于水力壓裂和礫石充填作業用的陶粒支撐劑，其性能測試方法可參考SY/T 5108—2014《水力壓裂和礫石充填作業用支撐劑性能測試方法》。對于以黏土、頁巖、粉煤灰、火山巖等為原料加工而成的水處理用人工陶粒濾料，其性能測試方法可參考CJ/T 299—2008《水處理用人工陶粒濾料》。對于民用與工業建筑自承重墻體及保溫隔熱用的陶粒加氣混凝土砌塊，其性能測試方法可參考JG/T 504—2016《陶粒加氣混凝土砌塊》。對于工業與民用建筑物墻體及保溫隔熱用的陶粒發泡混凝土砌塊，其性能測試方法可參考GB/T 36534—2018《陶粒發泡混凝土砌塊》。對于以硅酸鹽礦物等原料加工而成的陶粒濾料，其性能測試方法可參考QB/T 4383—2012《陶粒濾料》。對于公路工程水泥混凝土用頁巖陶粒，其性能測試方法可參考JT/T 770—2009《公路工程 高強頁巖陶粒輕骨料》。

4 存在問題及解決措施

我國粉煤灰的產生量很大，通常每消耗1 t煤就會產生250～300 kg粉煤灰。每年燃煤電廠因燃煤產生的粉煤灰為6億t，約占世界粉煤灰總產量的1/2，而目前我國粉煤灰綜合利用率僅為70%[48]。

我國粉煤灰綜合利用經歷了“以儲為主”—“儲用結合”—“以用為主”3個發展階段。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，應用于建筑工程、筑路、改良土壤、回填、生產生物復合肥、提取物質實現高值化利用等，涉及建材、建筑、冶金、化工、農業等領域。

我國在粉煤灰綜合利用過程中，面臨的主要問題有：① 粉煤灰產地和市場存在地理隔離；② 綜合利用技術和層次較低；③ 產品品位低、附加值低；④ 粉煤灰綜合利用標準體系不完備；我國粉煤灰綜合利用相關標準主要集中在傳統建材利用方面，缺少在分類、高價值產品及非建材利用方面(環保、農業、填埋等方面)的標準；⑤ 缺少操作性更強、強制性應用的政策等。

建議采取的措施：① 實施運輸費用優惠政策，擴大粉煤灰產品運輸經濟半徑，增加拓寬粉煤灰的銷路和應用范圍；② 延伸粉煤灰綜合利用產業鏈，進一步提高粉煤灰的綜合利用率以及利用水平；③ 開發高附加值利用技術，不僅可以擴展粉煤灰利用途徑，還能提高粉煤灰的利潤空間，充分調動非煤企業的投資；④ 完善粉煤灰綜合利用的相關標準體系；⑤ 政府提供更為實際的支持手段[48]。

5 結 語

利用粉煤灰制備陶粒是粉煤灰資源化的重要途徑之一。焙燒法是目前普遍采用的粉煤灰陶粒的生產方法，技術成熟，但存在能耗高、污染大、成本高、建廠難立項等弊端。因此，開發粉煤灰免燒陶粒就成為發展的新趨向。我國的免燒陶粒尚處于研制階段，產品存在強度低、比表面積小等缺點，為提高陶粒的性能，降低成本，可從多孔免燒陶粒的外加劑選擇、工藝和環境安全性等方面進行深入研究。利用粉煤灰制備陶粒，不但解決了粉煤灰的污染問題，還解決了陶粒原料的來源問題，具有重要的現實意義。