提及對(duì)粉煤灰的綜合利用,大家往往容易想到粉煤灰可以用來生產(chǎn)加氣混凝土、建筑砌塊、微晶玻璃,還可用作水泥生產(chǎn)原料,用于生產(chǎn)各種裝飾板材、地聚物等。還可以通過采用濕法冶金的方法由粉煤灰生產(chǎn)氧化鋁、分子篩等。一級(jí)粉煤灰價(jià)格對(duì)粉煤灰的綜合利用為國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策所鼓勵(lì),近幾年發(fā)展迅速。尤其是將粉煤灰用于建材領(lǐng)域及用于生產(chǎn)氧化鋁,更是受到各界重視。對(duì)專業(yè)一級(jí)粉煤灰的綜合利用有利于消除由粉煤灰的積存對(duì)環(huán)境造成的污染,并能夠創(chuàng)造一定的經(jīng)濟(jì)效益。但據(jù)筆者調(diào)研的情況看,粉煤灰用于建材領(lǐng)域雖屬大宗量利用途徑,但利用過程所創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)價(jià)值不高,從粉煤灰所含的硅、鋁、鐵等有價(jià)元素看,其實(shí)質(zhì)上是對(duì)所述有價(jià)資源的低層次利用。由粉煤灰生產(chǎn)氧化鋁是一條較好的利用途徑,但單純的提純氧化鋁而對(duì)其他有價(jià)元素棄之不用,則不僅不能創(chuàng)造應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)效益,而且還會(huì)因廢水和廢渣的產(chǎn)生而對(duì)環(huán)境造成更為嚴(yán)重的污染,對(duì)此,已為近幾年來一些單位所進(jìn)行的工業(yè)化實(shí)踐所證明??傊?,對(duì)粉煤灰的綜合利用符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策,既是環(huán)境保護(hù)的需要,也是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。
由于粉煤灰超細(xì)粉的顆粒粒徑較?。ㄗ钚×絻H為不到1.0μm),可以非常好的填充水泥顆粒之間的空隙,置換出水泥顆??障独锩娴淖杂伤?,從而使得拌合物中的自由水含量增加,黏度降低,和易性變好。專業(yè)一級(jí)粉煤灰但當(dāng)超細(xì)粉顆粒填滿水泥顆粒之間的空隙后,多余的超細(xì)粉反而會(huì)吸附拌合物中的自由水,導(dǎo)致拌合物的黏度開始增大。專業(yè)一級(jí)粉煤灰這時(shí),就要根據(jù)各家的材料特點(diǎn),進(jìn)行膠凝材料和砂率的反復(fù)調(diào)整,比如在強(qiáng)度富余系數(shù)仍然完全滿足的情況下可以把水泥用量再適當(dāng)降低,即降低膠凝材料用量;或適當(dāng)摻用粗砂,或提高石子用量,降低砂率。在實(shí)際使用過程中,根據(jù)各家使用的材料特性不斷摸索調(diào)整,這樣便能找到各家施工泵送狀態(tài)、生產(chǎn)成本以及商砼強(qiáng)度三者間的最佳結(jié)合點(diǎn)!
2000 年山西省火電裝機(jī)容量為1 290 萬kW,至2013 年增長(zhǎng)了3 倍,達(dá)到5 202 萬kw。全省發(fā)電量由2000 年的620 億kw 增長(zhǎng)到2013 年的2527 億kw 粉煤灰也由2000 年的805 萬噸增長(zhǎng)到2013 年的4799 萬噸(約占全國(guó)專業(yè)一級(jí)粉煤灰總產(chǎn)生量的8.4 %)。由于燃煤品質(zhì)下降以及低熱值煤發(fā)電項(xiàng)目的逐步實(shí)施,燃料發(fā)熱量低,灰分普遍提高,專業(yè)一級(jí)粉煤灰產(chǎn)生量年增長(zhǎng)速度較發(fā)電量增長(zhǎng)速度快。
80年代初,為了推動(dòng)節(jié)能,國(guó)家計(jì)委聯(lián)合國(guó)家建材局曾組織過非燒結(jié)粘土磚的研究開發(fā)。當(dāng)時(shí)的非燒結(jié)粘土磚是特指用風(fēng)化的山土、砂土或其他劣質(zhì)雜土加上10 %以內(nèi)的普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥經(jīng)攪拌混合、機(jī)械壓制成型、堆放在場(chǎng)地上經(jīng)自然養(yǎng)護(hù)硬化而得的產(chǎn)品。為了開拓粉煤灰的利用途徑,擴(kuò)大粉煤灰利用,曾將這一工藝方法引入非燒結(jié)粉煤灰磚生產(chǎn),經(jīng)蘇州水泥混凝土研究設(shè)計(jì)院在望亭電廠試驗(yàn)和生產(chǎn)證明當(dāng)水泥加到10 %左右時(shí),磚的抗壓強(qiáng)度可以達(dá)到100 kg/cm2,但用這些磚建造的2~5層磚混結(jié)構(gòu)建筑(包括圍墻)像普通蒸汽養(yǎng)護(hù)、壓制粉煤灰磚建筑一樣,建成一段時(shí)間后在山墻及窗臺(tái)下出現(xiàn)裂縫。近兩年來,北京東方化工廠自備電廠用其新建的蒸壓粉煤灰磚廠的粉煤灰磚所建四層辦公樓也產(chǎn)生了較嚴(yán)重的裂縫。因此,在沒有新的重大有效改進(jìn)措施之前,不宜盲目發(fā)展。另外,在一些研究者的宣傳中提出要加入各種“固化劑”,并將“固化劑”搞得很“玄”,故弄玄虛,其實(shí)所謂“固化劑”就是水泥,即使加入一些其他摻加劑,也是調(diào)節(jié)水泥水化、硬化的外加劑。溫州一級(jí)粉煤灰
利用粉煤灰生產(chǎn)燒結(jié)磚的技術(shù)關(guān)鍵除原材料的品種、性能外,還在于:①粉煤灰與粘土、頁巖的混合均勻程度,如何使粉煤灰在粘土、頁巖中混合分布均勻;②與所要生產(chǎn)磚的規(guī)格、品種相適應(yīng)的擠出成型的工藝參數(shù)及擠出機(jī)性能;③成型坯體的密實(shí)度;④相應(yīng)的干燥、燒成及碼、搬運(yùn)技術(shù)水平,在這4方面,我國(guó)在技術(shù)上還未成熟,仍需進(jìn)一步研究開發(fā)和探索。從南京、鞍山、秦皇島引進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)及裝備所建設(shè)生產(chǎn)線的生產(chǎn)運(yùn)作情況看也說明了這一問題。在這些生產(chǎn)線引進(jìn)合同中都規(guī)定了粉煤灰重量摻入比例為50%,甚至更高,但經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐均沒有達(dá)到。
在粉磨水泥時(shí),為改善水泥工作性能、調(diào)節(jié)水泥強(qiáng)度等級(jí)、增加水泥產(chǎn)量等而摻入的人工或天然的礦物材料,稱為水泥混合材。目前,水泥企業(yè)所用的混合材主要是工業(yè)廢渣。按其性能不同,通常分為活性和非活性混合材兩大類,其中前者用量較大。物理激活也稱機(jī)械激活,對(duì)專業(yè)一級(jí)粉煤灰、礦渣、煤矸石等具有很好的處理效果。超細(xì)粉磨可以使粉煤灰顆粒粒徑變小,比表面積增加,有效填充于水泥硬化漿體的孔隙,起到密實(shí)增強(qiáng)的作用。同時(shí),超細(xì)顆粒表面出現(xiàn)錯(cuò)位、點(diǎn)缺陷和結(jié)構(gòu)缺陷,表面自由能增加,活性提高。在水泥水化過程中超細(xì)粉煤灰會(huì)與水泥初期水化生成的氫氧化鈣發(fā)生二次水化反應(yīng),不但有助于提高水泥后期強(qiáng)度,而且降低體系堿度,改善耐久性。一級(jí)粉煤灰價(jià)格超細(xì)粉粒徑比水泥粒徑小很多,其密實(shí)填充效應(yīng)將水泥空隙中的水置換出來,抵消了比表面積高而增加的濕潤(rùn)水部分,所以摻加超細(xì)粉會(huì)不提高而是減少水泥需水量。另超細(xì)粉顏色較深能改善水泥顏色,增強(qiáng)水泥和減水劑的適應(yīng)性。