粉煤灰综合利用现状分析

文/刘雪娥 云南工程职业学院 云南昆明 650304

我国是世界最大的煤炭生产和消费国，2015年生产原煤37.5亿t，消费煤炭39.65亿t。[1]我国的粉煤灰主要来自以煤为燃料的火电厂和城市集中供热锅炉，随着电力工业的发展，2015年全国粉煤灰产生量达到5.7亿t，按照全国平均综合利用率70%计算[2]，仍有约1.7亿t粉煤灰未被利用，带来了严重的社会和环境问题。随着《粉煤灰综合利用管理办法》、《中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法》等管理办法、法规等的出台以及各种优惠政策的实施，粉煤灰综合利用也取得许多进展，本文就粉煤灰综合利用现状进行阐述，分析粉煤灰利用还存在的问题，并提出解决措施。

1、粉煤灰综合利用现状

1.1 粉煤灰在农业中的应用

粉煤灰掺入土壤中使用能降低土壤容重、改变孔隙率、改善土体结构和提高土层内表面的温度，从而促进农作物生长、提高产量[3]。粉煤灰的施用还会对土壤微生物活性和酶活性的影响，能够对耕地、碱化土壤、沙化土壤、矿区土壤就行改良，缓解土地资源危机[4]。此外，粉煤灰中含有农作物生长所需的钙、镁、锌、锰、硼等营养元素，可以提高种子发芽率，增加作物抗病能力，提高作物产量。[5]因此，粉煤灰可用于生产粉煤灰复合肥、粉煤灰磁化肥等用于农业工程中。[5]

1.2 粉煤灰在建筑工程中的应用

粉煤灰可作为填筑材料，在填筑工程中替代砂、土等传统填料，以降低成本；粉煤灰经过处理成为原状灰之后可用作拌制混凝土的原料，能够改善混凝土的强度、干燥时的收缩性、导热率；粉煤灰可替代粘土用于水泥生产，还可作为混合材与水泥熟料共同制成粉煤灰水泥，由于强度要求高、抗裂性、耐腐蚀性要求较

高的海事工程、水利工程等；粉煤灰还能用于砖块中，制成保温砌块、空心砌块、粉煤灰砖以及路面砖，广泛地应用在车行道、人行道、园林道路、广场、亭院、仿古建筑道路以及停车场等道路建设中。[6]粉煤灰经铝酸酯活化后可用于合成粉煤灰聚烯烃产品。［7］以粉煤灰，氧化钙及其他辅料为原料，加热熔融可以制成粉煤灰纤维，可与有机植物纤维混合进行造纸；另外，粉煤灰纤维织成布可代替玻璃纤维布生产玻璃钢。［7］

1.3 粉煤灰提取氧化铝的研究进展

我国铝资源比较稀缺，粉煤灰中含有大量Al2O3，是一种重要潜在的铝土矿替代品。近年来，粉煤灰提取氧化铝一直是各个研究部分的研究热点，目前，主要的提取方法有碱烧结法、烧结法、酸浸法、酸碱联合法等。蒙西集团经反复试验，找出了烧结新法—石灰石烧结-拜耳法，并于2014年建成了第一期20万t/a项目。中煤平朔有限公司与朔州政府联合成立的平朔高科技研发中心与东北大学、西安大学、中科院过程所发起了氧化铝回收项目并于2012一1015年建成两期利用“低温硫酸铵烧结法”回收粉煤灰中氧化铝项目。被列入“十二五”期间国家科技支柱计划的神华集团“一步酸溶法”，2010年8月建成投产4000t／a

的氧化铝中试项目，生产出冶金一级品(Al2O3，质量分数大于98．6%)标准的Al2O3，粉煤灰中Al2O3的回收率达到80%。[8]除此之外还有中科院过程工程研究所绿色过程工程重点实验室提出的硫酸铵+硫酸浸取法煤，生物浸提法等。

1.4 粉煤灰在其他领域的应用

粉煤灰通过粉末熔渣技术能够转化成陶瓷的主要成分，用其制成的陶瓷制品性能均高于普通的陶瓷；实验表明，粉煤灰具有极好的吸附性，对汞的吸附效果极佳能达到90%以上，因此，可将粉煤灰用于废水处理，降低汞离子含量，用于纺织厂废水的脱色处理，脱色率高达95%；除此之外，粉煤灰用于吸附废气中的含硫气体和大气中的颗粒物，效果也较显著。

2、粉煤灰综合利用存在的问题

虽然粉煤灰的应用范围越来越广但粉煤灰自身也存在运输难、成分复杂、不易储存的缺点，处理不当还会带来环境与社会的二次污染，限制其综合利用与推广；另外，粉煤灰提取氧化铝大部分方法还仅限于实验室，难以广泛化、工业化生产。

3、解决粉煤灰综合利用问题的对策

针对上述问题，首先，国家应该继续加大粉煤灰综合治理的管控力度，落实税收制度，坚持“谁受益谁负责、谁在岗谁负责、谁主管谁负责”的原则，对于涉及粉煤灰综合利用的企业给予政策优惠，对相关的研究机构或部门给予经费支持；其次，成立更多更专业的粉煤灰综合利用相关机构，定期举办开发应用交流会，并对最新研究成果进行分享。

结语：

综上所述，粉煤灰综合利用不仅能解决我国铝资源短缺，氧化铝需求量大的现状，还能用于建筑工程中节约成本、提高建筑物性能、提高经济效益，还能减少固体废弃物堆放量，减少对生态环境的破坏。目前，粉煤灰综合利用虽取得进展，但利用效率仍然不高，粉煤灰综合利用依旧是今后研究工作的重中之重。

[1]胡月.论我国煤炭资源利用的环境影响现状及对策[J].山西焦煤科技，2014(2)：45-48.

[2]国家发展和改革委员会．中国资源综合利[R]．北京：国家发展和改革委.

[3]严彩霞，董健苗等．粉煤灰在农业方面的利用[J].粉煤灰综合利用，2001(5)：41—44.

[4]赵吉，康振中.粉煤灰在土壤改良及修复中的应用与展望[J].江苏农业科学，2017，45(2)：1—6.

[5]季慧慧，黄明丽等.粉煤灰对土壤性质改善及肥力提升的作用研究进展[J]．土壤(Soils),2017,49(4)：665-669.

[6]贺瑞雪.浅谈火力发电厂粉煤灰综合利用[J].建材发展导向，2016，.

[7]孟宪彬，李明君等.燃煤电厂粉煤灰综合利用分析[J].电力科技与环保，2017，4（33）：50—52.

[8]万亚萌,王宝庆等.粉煤灰回收氧化铝工艺研究进展[J].无机盐工业，2016，（11）48：7—11.