淺談磁縣發(fā)電廠粉煤灰的綜合利用
摘要：發(fā)電廠產(chǎn)生的粉煤灰不但占用大量土地，而且對大氣環(huán)境和水環(huán)境造成污染，嚴(yán)重危害人體健康。本文就磁縣粉煤灰的綜合利用，實現(xiàn)粉煤灰的減量化、無害化和再資源化進行了很好的論述。
關(guān)鍵詞：磁縣 粉煤灰 綜合利用
1、粉煤灰的來源及組成
粉煤灰是煤粉經(jīng)高溫燃燒后形成的一種似火山灰質(zhì)混合材料。它是燃煤電廠將煤磨成100微米以下的煤粉，用預(yù)熱空氣噴入爐膛成懸浮狀態(tài)燃燒，產(chǎn)生混雜大量不燃物的高溫?zé)煔�，�?jīng)過集塵裝置捕集所得到的物質(zhì)。
2、粉煤灰的性質(zhì)
粉煤灰的物理化學(xué)性質(zhì)取決于煤的品種、煤粉的細(xì)度、燃燒方式和濕度以及粉煤灰的收集和排灰方式。
2.1物理性質(zhì)
粉煤灰是灰色或白色的粉狀物，含水量大的粉煤灰呈灰黑色，它是一種具有較大內(nèi)表面積的多孔結(jié)構(gòu)，多半成玻璃狀。其密度與化學(xué)成份密切相關(guān)，低鈣灰密度為1800-2800Kg /m3,高鈣灰密度為2500-2800Kg/m3 ；松散干密度為600-1000 Kg/m3 ，壓實密度為1300-1600 Kg/m3 ；空隙率一般為60%-75%，細(xì)度為45微米方空篩，比表面積為2000-4000cm2/g。
2.2活性
粉煤灰的活性是指粉煤灰在和石灰水混合物后所顯示的凝結(jié)硬化性能。粉煤灰含有較多的活性二氧化硅、三氧化二硅、三氧化二鋁，他們分別與氫氧化鈣在常溫下起化學(xué)反應(yīng)，生成較穩(wěn)定的水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣。因此粉煤灰和其它火山灰質(zhì)材料一樣，當(dāng)與石灰水泥熟料等堿性物質(zhì)混合加水拌合成膠泥狀態(tài)后，能夠凝結(jié)、硬化并具有一定強度。粉煤灰的活性不僅決定于它的化學(xué)組成，而且與它的物相組成和結(jié)構(gòu)特征有著密切的關(guān)系。高溫熔融并經(jīng)過驟冷的粉煤灰含大量的表面光滑的玻璃微珠含有較高的化學(xué)內(nèi)能是粉煤灰具有活性的主要礦物相。玻璃體中含有的活性二氧化硅和三氧化二鋁越多，其活性越高。
3．粉煤灰的危害
3.1侵占土地，污染土壤
發(fā)電廠產(chǎn)生的粉煤灰如不加以利用，需占地堆放，積存量越大，占地越多，據(jù)估算，一萬噸的粉煤灰，占地約1畝。
粉煤灰儲存廠周圍應(yīng)建有防滲設(shè)施，否則會使周圍土地發(fā)生次生鹽堿化，并且部分有害成分很容易經(jīng)過風(fēng)化雨淋隨地表徑流滲入土壤，從而殺死土壤中的微生物，使土壤喪失肥力，導(dǎo)致草木不生。
3、2污染空氣
發(fā)電廠所產(chǎn)生的粉煤灰在處置過程中，如果沒有防揚塵措施，粉塵會隨風(fēng)飄逸；擴散到很遠(yuǎn)的地方，造成大氣的粉塵污染，對人體的呼吸系統(tǒng)造成危害，同時將植物葉片的葉孔堵住，影響植物的光合作用、呼吸作用和蒸騰作用。
3.3污染水體
粉煤灰揚起的粉塵隨降水和地表徑流排入河流、湖泊和海洋，或隨風(fēng)飄遷落入水體使地表水污染，隨滲瀝水進入土壤使地下水污染
4．磁縣粉煤灰產(chǎn)生及利用現(xiàn)狀
4.1磁縣粉煤灰產(chǎn)生情況
磁縣位于河北省南端，轄9鎮(zhèn)10鄉(xiāng)376個行政村。磁縣粉煤灰資源比較豐富，主要來源為：六合工業(yè)公司矸石電廠、申家莊煤礦矸石電廠、九龍口煤礦矸石電廠產(chǎn)生的灰渣，年產(chǎn)灰渣量約16.9萬噸。其中：六合工業(yè)公司矸石電廠總裝機容量為12MW，年耗中煤、矸石約10.3萬噸，年排灰渣4.8萬噸。申家莊煤礦矸石電廠總裝機容量24MW，年耗中煤、矸石14萬噸，年排灰渣5.5萬噸。九龍口煤礦矸石電廠 總裝機容量12MW，年耗中煤、矸石12萬噸，年排灰渣6.6萬噸。
4.2磁縣粉煤灰利用現(xiàn)狀
我縣矸石電廠排放的粉煤灰綜合利用主要有兩條途徑。一是將灰渣綜合利用，變廢為寶，作為水泥廠的原料或建粉煤灰磚廠。如邯鄲市綠園墻體空心磚公司投資150萬元，年產(chǎn)3萬立方米空心磚項目,建成后，年消耗粉煤灰1.2萬噸，水渣1.2萬噸。九龍口煤礦矸石電廠產(chǎn)生的灰渣，主要銷往礦務(wù)局水泥廠進行利用。六合工業(yè)公司矸石電廠、申家莊煤礦矸石電廠均已建成粉煤灰磚廠。二是填溝造田，期滿后覆土植樹。申家莊煤礦矸石電廠排放的灰渣一部分運往水泥廠綜合利用，一部分用于制磚，剩余部分運往自然溝填溝造田，期滿后覆土植樹。
4．3、綜合利用中存在的主要問題
目前，我縣粉煤灰開發(fā)利用工作中存在的主要問題是：開發(fā)利用率較低，產(chǎn)品比較單一，利用范圍較窄，綜合利用步伐有待進一步加大。
5．粉煤灰綜合利用途徑
綜觀國內(nèi)外粉煤灰綜合利用研究和實踐成果，粉煤灰綜合利用大致可分為以下幾個方面。
5.1應(yīng)用于水泥工業(yè)和混凝土工程
一是用它代替粘土配制水泥生料，可提高水泥窯的產(chǎn)量，降低燃料消耗量的16-17﹪。二是與石灰等堿性激發(fā)劑發(fā)生反應(yīng)生成的化合物可作為水泥的活性混合材料。三是用粉煤灰與生石灰生成低溫合成水泥。四是在混凝土中摻入一定量的粉煤灰，能提高混凝土的和易性、不透水性和不透氣性，抑制雜散電流混凝土鋼筋的腐蝕。
5.2應(yīng)用于建筑制品中
一是粉煤灰與石灰、石膏按一定比例摻和，蒸制粉煤灰磚，用于工業(yè)和民用建筑。二是與水泥、石灰制造粉煤灰加氣混凝土，作為多孔輕質(zhì)建筑材料。三是與燒石、軟質(zhì)土、木屑混合，燒制成輕質(zhì)耐火材料。
5.3用作農(nóng)業(yè)肥料和土壤改良劑
一方面，粉煤灰中含有大量的枸溶性硅、鈣、鎂、磷等農(nóng)作物必需的營養(yǎng)元素，由它制成的各種復(fù)合肥，能增加土壤有效成份，提高土壤肥力。另一方面，粉煤灰具有良好的物理化學(xué)性質(zhì)，可廣泛用于改良土壤。對于粘土施用粉煤灰后，可以改善土壤的可耕性。對鹽堿地，能夠改善土壤的透水、透氣性。由于粉煤灰呈灰黑色，吸熱性能好，可提高土層溫度1-20C，地溫的提高有利于植物的生長發(fā)育等。
5.4回收工業(yè)原料
一是回收煤炭資源。我國熱電廠粉煤灰一般含碳5﹪-7﹪，其中含碳大于10﹪的電廠占30﹪，這不僅不利于漂珠的回收，也浪費了大量的碳資源。對濕法排放粉煤灰的回收采用浮選法回收其回收率達(dá)85﹪-95﹪。二是回收金屬物資。當(dāng)粉煤灰中的三氧化二鐵的含量大于5﹪時，可用磁選法回收鐵精礦。用稀硫酸提取硼，其溶出率在70﹪左右。三是分選空心微珠。采用干法機械分選和濕法分選出的空心微珠可作為塑料的填料，也可用于輕質(zhì)耐火材料和高效保溫材料，亦可用于石油化工業(yè)。
5.5用作環(huán)保材料
一是用于廢水處理。利用粉煤灰的物理和化學(xué)性質(zhì)可用于處理含氟廢水、含鉻等重金屬廢水以及含有輕焦油、重焦油和乳化油的廢水等。二是用于環(huán)保材料開發(fā)。如：用浮選法提取的粉煤灰中的精煤，具有活化性能，可作為吸附材料。利用粉煤灰制造的分子篩，其質(zhì)量優(yōu)于化工合成的產(chǎn)品，且生產(chǎn)工藝簡單。利用粉煤灰與鋁釩礦、電石泥經(jīng)高溫焙燒、浸提工藝可制作良好的絮凝劑等。
6．建議
粉煤灰綜合利用途徑廣泛，技術(shù)成熟，前途光明，但需要全社會的共同努力。只有在樹立正確的資源觀、環(huán)境觀、發(fā)展觀，提高綜合利用，變廢為寶的自覺性的基礎(chǔ)上，通過政策引導(dǎo)并充分利用各種渠道，積極籌措資金，大力扶持粉煤灰綜合利用項目，才能將粉煤灰變廢為寶，真正實現(xiàn)粉煤灰的減量化、無害化和再資源化。
 

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