粉煤灰综合利用

粉煤灰综合利用

【摘 要】随着环境保护和可持续发展观念的深入人心，对于粉煤灰的应用研究越来越多，对于粉煤灰的综合利用与资源化已成为各国制定可持续发展战略的重要组成部分。因此粉煤灰的资源化利用，变废为宝、变害为利，已成为我国经济建设中一项重要的技术经济，是解决我国电力生产环境污染、资源缺乏之间矛盾的重要手段，也是电力生产所面临解决的任务之一。本文介绍了粉煤灰对环境造成的污染及在建筑、农业、环保等各方面的利用情况，以及对粉煤灰综合利用产生的效益。

【关键词】粉煤灰；综合利用；效益

粉煤灰是磨细的煤粉燃烧后从烟气中收捕下来的细灰，是火力发电厂排出的主要固体废弃物，因此对其资源化利用已成为环保的首要任务。由于我国燃烧用煤含灰分较高，所以排出的粉煤灰量大，按全国平均计算，每增加10MW装机容量，每年将增加近万吨粉煤灰的排放量。其堆放占用了大量的土地资源，大量的粉煤灰如不加以处理，会产生扬尘，污染大气，对人体健康危害很大，排入河道水系会造成河流淤塞，污染水质。但如果将这些粉煤灰废弃物利用起来，不仅可以在许多方面得到有效利用，还能减少废料的堆放占地面积及对环境的污染，具有很大的经济效益和社会效益。因此粉煤灰的处理和综合利用问题引起人们的普遍重视，也成为我国环境保护与再生资源开发领域的一个重要课题。

接下来介绍一下粉煤灰的综合利用

一、粉煤灰在水泥、混凝土中的应用

粉煤灰是一种大小不等，形状不规则的粒状体，一般为银灰色和灰色，颜色较黑的粉煤灰含碳量较高，粗颗粒所占的比例较大。粉煤灰颗粒呈多孔型蜂窝状组织，比表面积较大，具有较高的吸附活性，颗粒的粒径范围为0.5～300μm，粉煤灰中SiO2、Al2O3、Fe2O3 三种成分占70%以上，CaO和MgO含量较小，CaO和MgO的含量随原煤的组成和产出时代不同而变化，一般在0.2%～10%之间变动。粉煤灰中矿物状态的构成比率受炭质和燃烧冷却条件控制，其pH值可从弱碱性向强碱性过渡。

利用粉煤灰的化学组成，加入适当校正材料（如风积沙），可生产出与水泥生料相当性质的原料，不但具有保护环境卫生和减少沙尘的双重环保性，对净化生态环境和居民生活环境具有重要的现实意义，而且可以节约大量的黏土矿产资源。粉煤灰主要作为水泥原料以及混合料使用，利用粉煤灰中的SiO2、Al2O3、Fe2O3，以粉煤灰代替粘土，替代率受粉煤灰中SiO2/Al2O3以及Al2O3的比例控制，比值越大，粉煤灰作为水泥原料的使用量就越大。在铝酸钙含量较多的特殊水泥中，粉煤灰的使用量可成倍地增加。

建筑工程方面，可利用粉煤灰作为道路和土建的回填物料，利用固土技术，

在粉煤灰中加入固土剂成型养护后有一定的强度，其承载力、变形等都比较好。用于建筑工程中的粉煤灰制品也较多，如加气硅酸盐制品，容重较轻（r=500～800kg/m3），代替粘土砖作墙体材料，可以减轻建筑物自重，有利于隔热保温，增强理化性能，已被确认为新型轻质建材，广泛用作框架结构的填充墙。

粉煤灰作为掺合材料加入混凝土，可提高混凝土的抗拉、抗弯强度和抗渗性、耐磨性、抗冲击性等。在实际施工中，掺30%粉煤灰后，可以降低温升近10℃，减小收缩开裂的危险。粉煤灰混凝土与不掺粉煤灰的基准混凝土对比，能够充分利用粉煤灰的功能，除节省水泥用量外，其质量不低于基准混凝土的主要质量指标。

江西贵溪电厂为了使粉煤灰变害为宝，经过研制开发出了免烧免蒸、低温养护的新型粉煤灰砖。其主要配料是：粉煤灰70%，炉底渣15%，生石灰15%（作为激发剂），产品可达到75号粉煤灰砖标号，生产中总掺灰量达85%，以年产1000万块砖计，可用去灰量2万吨，年创效益50万元，节省排灰浆费用30万元。节约灰场建设费40～50万元，少占耕地130m2，具有较好的环境效益和经济效益。

二、粉煤灰在环境保护中的应用

粉煤灰具有较大的比表面积，具有固体吸附剂性能，因此，可以利用粉煤灰的吸附性能，处理一些含有害物质的废弃物。

应用粉煤灰的吸附性能净化废水，对COD、BOD5、色度等都有较好的去除作用。用它处理电镀废水，对Cr3+、Zn2+、Cu2+的去除率可分别达到98.8%、98.3%、90%。处理印染废水时，COD去除率为75%，BOD5的去除率为76%，色度的去除率为50%。处理低浓度含油废水，其出水水质可达标排放。此外粉煤灰对废水中的Pb2+、Hg2+、F-和酚类都有良好的去除作用。粉煤灰吸附水中磷时受pH的影响较大，在中性条件下，磷的去除率最高。粉煤灰适合低浓度的含磷污水，当磷浓度为5mg/L时，磷的去除率达%。另外粉煤灰经处理后可用作废水处理混凝剂。

三、粉煤灰在农业方面应用

粉煤灰具有疏松多孔、颗粒内有蜂窝状结构等性质，以及含有未完全燃烧的碳和对作物有益的元素，所以作为优良的土壤改良剂被广泛用于对中低产田的改造。实践表明，粉煤灰施入土壤后可以明显的改善土壤的物理性质，并能增加土壤中硅的含量、促进土壤中微生物活性，从而有利于土壤的保温、保墒，有利于养分的转化，给作物的生长创造良好的土壤环境。

农业用粉煤灰以改良粘性土、酸性土和盐化潮土，效果明显。如可以降低粘土中粘粒含量，增加土壤孔隙率，提高土壤含水量和田间持水量，提高土壤温度和土壤肥力等，可改善土壤性质。实践证明，使用适量的粉煤灰对小麦、玉米、水稻和大豆等均有12%～20%的增产效果。施粉煤灰0.15t/m2以下时，不会对土

壤造成污染。

粉煤灰用于土壤促进微生物的生长和某些营养元素的增长以及氮素营养元素的活化，对土壤有机质的累积和氮、磷、钾养分含量的增加有一定的作用，另外，可作微肥使用。当土壤增施粉煤灰时，其容重、比重偏小，空隙度增大。粉煤灰施于土壤，充分发挥了它的多孔、砂性、质轻的特点，尤其是灰黑的粉煤灰具有很强的吸附性（光能），对土壤温度和农作物的成熟有较大的影响。

硅是植物生长不可少的营养物，对水稻有良好的增产作用。高温燃烧煤粉，使之达到熔融状态，并进行骤冷，可以提高其中可溶性硅的含量，粉煤灰硅钙肥中与作物生长有关的成分，主要是有效二氧化硅，它调整了土壤酸碱度pH值，改善了作物环境，对于需硅作物如水稻、甘蔗和竹子，粉煤灰可供含硅养料；大麦、大豆等作物，对土壤酸度较为敏感，施用粉煤灰硅钙肥后，提高了土壤的pH值，可促进作物的生长。

粉煤灰应用于农业上最令人担心的是污染问题，也就是致毒元素的积累和毒害。长期实验证明，粉煤灰对土壤不产生污染。灰田上生产的作物可食用部分有害元素均未超过食品卫生标准。

从上文我们可以看出，粉煤灰的综合利用节省了土地资源，而且带动了一批建材企业，保护了环境，且其社会效益、环境效益、经济效益更为可观。因此，在有条件的地方，千方百计抓好粉煤灰综合利用，扩展有效利用途径，可以充分利用资源，节约宝贵的土地资源和建设资金，大大减少对环境的污染，这对电厂、对社会都有十分重要的意义。

所以说粉煤灰综合利用技术是一项综合性、边缘性科学技术，其技术的可持续发展，依赖于其它学科的最新进展，若能合理利用，不但能作为资源，开发多种实用性产品，又充分利用了粉煤灰，变废为宝，达到了保护环境的目的。因此要广开渠道、切实抓好节约能源和资源的综合利用工作，重点实施效益好、环保效益大的资源综合利用技术，大力推广成熟的粉煤灰综合利用技术，使粉煤灰综合利用进入一个新阶段。

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