山西省在發(fā)展煤電行業(yè)的同時,也通過加快技術(shù)創(chuàng)新, 積極努力地推進粉煤灰綜合利用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,使得專業(yè)三級粉煤灰綜合利用率穩(wěn)步增長,利用領(lǐng)域逐漸拓寬,技術(shù)水平不斷提升。近年來山西省專業(yè)三級粉煤灰利用量呈持續(xù)上升趨勢,從2000 年的145 萬t 增加到2013年的2 687 萬t, 綜合利用率從18 %增加到56%,但仍低于全國68 %的平均水平12 個百分點。此外, 由于全省缺乏具有較強市場競爭力的跨區(qū)域大集團,企業(yè)資源整合能力差,無法對全省的粉煤灰資源進行合理調(diào)配。加之受地域資源、經(jīng)濟發(fā)展水平和城市建設(shè)規(guī)模等因素的影響, 全省各地市粉煤灰綜合利用情況差異較大。
物理激活也稱機械激活,對粉煤灰、礦渣、煤矸石等具有很好的處理效果。超細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,起到密實增強的作用。同時,超細顆粒表面出現(xiàn)錯位、點缺陷和結(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專業(yè)三級粉煤灰會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度,而且降低體系堿度,改善耐久性。三級粉煤灰價格超細粉粒徑比水泥粒徑小很多,其密實填充效應(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水部分,所以摻加超細粉會不提高而是減少水泥需水量。另超細粉顏色較深能改善水泥顏色,增強水泥和減水劑的適應(yīng)性?! ?
提及對粉煤灰的綜合利用,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。三級粉煤灰價格對粉煤灰的綜合利用為國家產(chǎn)業(yè)政策所鼓勵,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。對專業(yè)三級粉煤灰的綜合利用有利于消除由粉煤灰的積存對環(huán)境造成的污染,并能夠創(chuàng)造一定的經(jīng)濟效益。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)濟價值不高,從粉煤灰所含的硅、鋁、鐵等有價元素看,其實質(zhì)上是對所述有價資源的低層次利用。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其他有價元素棄之不用,則不僅不能創(chuàng)造應(yīng)有的經(jīng)濟效益,而且還會因廢水和廢渣的產(chǎn)生而對環(huán)境造成更為嚴重的污染,對此,已為近幾年來一些單位所進行的工業(yè)化實踐所證明??傊?,對粉煤灰的綜合利用符合國家產(chǎn)業(yè)政策,既是環(huán)境保護的需要,也是經(jīng)濟發(fā)展的需要。
根據(jù)研究超細礦渣粉對水泥砂漿抗硫酸鹽侵蝕性能的影響,摻入15%、25%的超細礦渣粉不僅可以增加水泥砂漿的強度,而且可以提高其抗硫酸鹽侵蝕性能。利用細度分別為305m2/kg、425 m2/kg和550m2/kg的專業(yè)三級粉煤灰制備了粉煤灰高強輕骨料混凝土,研究結(jié)果表明,專業(yè)三級粉煤灰摻量相同時,隨著粉煤灰細度的增大,混凝土抗氯離子滲透性及護筋性均隨之增加。粉煤灰細度越髙,減縮效果越明顯,早期抗裂性能增強越顯著。摻合料超細粉能顯著提高改善水泥基材料的孔結(jié)構(gòu),提高結(jié)構(gòu)的密實性。改善混凝土的孔結(jié)構(gòu)和界面過渡區(qū),提高混凝土的綜合耐久性。
總體而言,我國粉煤灰立法有如下幾個明顯的特點:一,就污染治理而言,粉煤灰被作為一般固體廢物加以管理,適用現(xiàn)行的環(huán)境保護法律規(guī)定,尤其是《固體廢物污染環(huán)境防治法》的規(guī)定,由環(huán)保部門負責執(zhí)法。雖然在法律、行政法規(guī)、規(guī)章層面,都沒有專門的粉煤灰防治法律規(guī)定,但現(xiàn)行環(huán)保法律相對比較健全,對于專業(yè)三級粉煤灰治理的措施與美國、歐盟、英國等發(fā)達國家的做法基本相同。實踐中粉煤灰污染嚴重,一方面是因為缺乏更具針對性的法律規(guī)定,簡單按照固體廢物進行管理,更主要的方面則是因為“有法不依”造成的,因此主要屬于執(zhí)法范疇的問題。二,就綜合利用而言,自上世紀九十年代以來甚至更早,就一直有專門的行政法規(guī)、部門規(guī)章或者規(guī)范性文件,鼓勵專業(yè)三級粉煤灰的綜合利用,原先由國家經(jīng)貿(mào)委等經(jīng)濟主管部門負責這項工作,目前主要由國家發(fā)改委負責。雖然綜合利用的終極目的是為了保護環(huán)境,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,但是在這些專門規(guī)定中,幾乎沒有專門的環(huán)境治理規(guī)定,全部的規(guī)定都是為了促進資源的利用。 同時,粉煤灰進入利用環(huán)節(jié)以后,其存在形態(tài)從固體廢物變?yōu)楦鞣N產(chǎn)品或者制成品(混凝土、粉煤灰磚、路基、大壩等),無法繼續(xù)適用環(huán)保法律以固體廢物來加以治理,導致粉煤灰利用環(huán)節(jié)環(huán)保法律與環(huán)境政府監(jiān)管的缺位。