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。二級(jí)粉煤灰廠家對(duì)粉煤灰的綜合利用為國家產(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)二級(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。總之,對(duì)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(hù)的需要,也是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。
當(dāng)前粉煤灰治理中存在的問題主要可以概括為下列三個(gè)方面的問題:一是粉煤灰污染防治重視不夠,一方面表現(xiàn)在政府的政策指引重資源利用,輕環(huán)境保護(hù)。另一方面是目前地方政府犧牲環(huán)境追求經(jīng)濟(jì)效益的觀念尚未完全轉(zhuǎn)變。當(dāng)前有些地方領(lǐng)導(dǎo)環(huán)境意識(shí)薄弱,對(duì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略認(rèn)識(shí)不足,在任期內(nèi)只考慮近期的、局部的經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要,在發(fā)展規(guī)劃中,尤其在火電廠選址上,缺乏對(duì)保護(hù)環(huán)境的長遠(yuǎn)考慮。二是專業(yè)二級(jí)粉煤灰處置場(chǎng)所防治措施不足。三是專業(yè)二級(jí)粉煤灰綜合利用政策缺乏監(jiān)管。由于缺乏對(duì)粉煤灰綜合利用率的統(tǒng)計(jì)監(jiān)管,實(shí)踐中的粉煤灰綜合利用率一直飽受公眾的質(zhì)疑。盡管據(jù)中國資源綜合利用協(xié)會(huì)測(cè)算,2009年我國綜合利用粉煤灰約4億噸,綜合利用率達(dá)到68%,但根據(jù)綠色和平組織的調(diào)查后,我國目前粉煤灰綜合利用率實(shí)際不足30%。
粉煤灰主要含二氧化硅、氧化鋁和氧化鐵等,已廣泛用于制水泥及制各種輕質(zhì)建材。此外還可利用粉煤灰作漂珠及作為肥料和微量復(fù)合肥料。在工業(yè)方面可從專業(yè)二級(jí)粉煤灰中回收碳、銅、鐵、鍺和鈧等多種物質(zhì)。目前有很多不法廠商將草木灰摻入到粉煤灰中,導(dǎo)致粉煤灰質(zhì)量下降,學(xué)會(huì)辨別超細(xì)粉煤灰變得非常重要。專業(yè)二級(jí)粉煤灰而且粉煤灰,流動(dòng)性提高,工業(yè)礦渣超細(xì)粉與粉煤灰超細(xì)粉的性能主要集中在原料選擇和細(xì)度兩個(gè)方面。粉煤灰的主要化學(xué)成分為二氧化硅、氧化鋁和氧化鐵,高鈣灰則含有較多的氧化鈣。減少混凝土的用水量,改善混凝土的工作性質(zhì);礦渣是煉鐵高爐排出的水淬廢渣,其主要化學(xué)成分為二氧化硅、氧化鋁和氧化鈣與水泥成分接近。超細(xì)粉磨至平均粒徑小于5μm和小于10μm可有效提高其水化活性。
普通蒸汽養(yǎng)護(hù)和高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)粉煤灰磚是我國較早發(fā)展的利用粉煤灰生產(chǎn)墻體材料的品種。它是將粉煤灰、爐渣(或砂子、石屑)與石灰或再加上少許二水石膏經(jīng)計(jì)量、攪拌混合、消化、壓制成型、普通蒸汽養(yǎng)護(hù)(100 ℃飽和蒸汽)或高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)(180~200 ℃飽和蒸汽)而成的具有一定抗壓強(qiáng)度的磚制品。由于生產(chǎn)工藝成熟,并能大量利用粉煤灰、爐渣(1億磚可利用18~20 萬t粉煤灰和爐渣),抗壓強(qiáng)度可達(dá)100~200#,能滿足承重墻體的要求,因而受到人們的重視,在60年代至80年代得到較大發(fā)展,累計(jì)投資5.4億元人民幣建設(shè)了159條生產(chǎn)線。
利用粉煤灰進(jìn)行路基及工程填筑、填溝造地、沉陷區(qū)治理等生態(tài)修復(fù)工程也已有成功的范例。如運(yùn)城市風(fēng)陵渡開發(fā)區(qū)通過設(shè)置攔渣壩、排水井、防滲等設(shè)施將應(yīng)用于專業(yè)二級(jí)粉煤灰填溝造地百余畝;太原東山煤礦采用以專業(yè)二級(jí)粉煤灰為主的漿料填充密實(shí)矸石空隙的方法,將粉煤灰輸送到井下,填充到采空區(qū),從而減少地面沉降。
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。專業(yè)二級(jí)粉煤灰目前,水泥企業(yè)所用的混合材主要是工業(yè)廢渣。專業(yè)二級(jí)粉煤灰按其性能不同,通常分為活性和非活性混合材兩大類,其中前者用量較大。