 “預計今年全國粉煤灰的產(chǎn)量將達6.2億噸，居世界首位。”建筑材料工業(yè)技術(shù)情報研究所教授崔源聲介紹，作為煤炭大國，我國的粉煤灰產(chǎn)量一直居高不下。“電力行業(yè)是粉煤灰的產(chǎn)生大戶(hù)。從2002年起，我國火力裝電機組呈現爆炸式增長(cháng)，粉煤灰產(chǎn)生量也急劇增加，從2001年到2013年，產(chǎn)生量增長(cháng)了3.1倍。”
巨量堆放的粉煤灰不僅污染環(huán)境，而且造成資源浪費。粉煤灰范圍廣泛的物理、化學(xué)性質(zhì)更增加了社會(huì )各界對其的關(guān)注度，但開(kāi)發(fā)利用這一“城市礦產(chǎn)”面臨著(zhù)市場(chǎng)、技術(shù)等難題，亟須政府、企業(yè)加以重視，廣泛開(kāi)發(fā)利用領(lǐng)域，加大開(kāi)發(fā)力度，發(fā)展循環(huán)利用。
“城市礦產(chǎn)”名副其實(shí)
粉煤灰是指燃煤電廠(chǎng)以及煤矸石、煤泥資源綜合利用電廠(chǎng)鍋爐煙氣經(jīng)過(guò)除塵器收集后獲得的細小飛灰和爐渣。粉煤灰的產(chǎn)生量很大，通常每消耗2噸煤就會(huì )產(chǎn)生1噸粉煤灰。
然而，粉煤灰可廣泛用于城市建筑、道路工程、生態(tài)回填、農業(yè)等領(lǐng)域。
尤其是高鋁粉煤灰——國家能源高鋁煤炭開(kāi)發(fā)利用重點(diǎn)實(shí)驗室主任孫俊民表示，在內蒙古中西部、山西北部等地積存的高鋁粉煤灰總量已經(jīng)超過(guò)1億噸，每年還在以約2500萬(wàn)噸的幅度增長(cháng)，“這些粉煤灰的氧化鋁含量在40%到50%之間，可以極大地彌補我國鋁資源的不足”。
“粉煤灰細磨之后，活性和附加值大大提高，可用于水泥加工或替代炭黑等材料，用作橡膠、塑料等工業(yè)的填料。”崔源聲在2015亞洲粉煤灰及脫硫石膏處理與技術(shù)國際交流大會(huì )上指出，“水泥工業(yè)是粉煤灰最主要的利用途徑，可替代黏土用作水泥原料，摻雜量為15%～30%，可大大降低成本，擴大市場(chǎng)半徑。”
崔源聲預計，隨著(zhù)建筑節能、墻體材料革新工作的推進(jìn)，這些比傳統墻材更節能、環(huán)保的墻體材料產(chǎn)品必將會(huì )得到大力推崇和發(fā)展。“在粉煤灰產(chǎn)生量大的地區，利用粉煤灰替代粘土等資源生產(chǎn)新型墻材產(chǎn)品，是當下也是未來(lái)的發(fā)展方向。”
用于組合式住宅、集成建筑的建造，也是未來(lái)粉煤灰應用的重要方向之一。“在建筑工業(yè)化進(jìn)程中，建筑的部分或全部構件在工廠(chǎng)預制完成，然后運輸到施工現場(chǎng)，通過(guò)可靠的連接方式將構件組裝，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，縮短建設周期，減少資源能源消耗。”崔源聲說(shuō)。
利用粉煤灰生產(chǎn)粉煤灰陶粒以及具有自保溫性的陶?；炷?，進(jìn)而用于被動(dòng)式房屋等低能耗甚至零能耗建筑的建設，是未來(lái)粉煤灰綜合利用的另一個(gè)重要方向。“與普通建筑相比，被動(dòng)式房屋和建筑可節省能耗高達90%以上。”崔源聲介紹。
從循環(huán)利用角度來(lái)看，粉煤灰是名副其實(shí)的“城市礦產(chǎn)”。然而，我國的這一“礦產(chǎn)”利用率并不高。過(guò)去數年間，我國粉煤灰的開(kāi)發(fā)利用率一直在67%至69%之間徘徊，即使今年預計達到70%左右，也與發(fā)達國家有明顯差距。“目前一些發(fā)達國家的粉煤灰利用率大都超過(guò)了80%，日本甚至達到98%以上。”崔源聲說(shuō)。
開(kāi)發(fā)利用問(wèn)題難解
“我國粉煤灰綜合利用的主要問(wèn)題是地區利用不均衡和市場(chǎng)需求不足。”分析粉煤灰利用率低的原因時(shí)，崔源聲說(shuō)。
他指出，在我國東南沿海等發(fā)達地區以及一些大型城市，粉煤灰被完全資源化利用，甚至出現供不應求的局面，而山西、內蒙古、新疆等煤電產(chǎn)區，由于粉煤灰產(chǎn)生量大，而且消納能力有限，粉煤灰利用率很低，市場(chǎng)需求不足。而且，粉煤灰長(cháng)距離運輸非常不經(jīng)濟劃算，這也導致產(chǎn)用兩區無(wú)法互通有無(wú)。"十三五"期間內陸煤電產(chǎn)區的粉煤灰還將翻番，這一問(wèn)題將更加嚴重。”
“作為粉煤灰最主要的利用領(lǐng)域，建材行業(yè)的不景氣直接造成了粉煤灰的市場(chǎng)需求下降。”建筑材料工業(yè)技術(shù)情報研究所工作人員吳小緩分析指出。
根據相關(guān)統計資料，受基礎設施建設投資和房地產(chǎn)行業(yè)影響，我國建材行業(yè)市場(chǎng)下滑嚴重。今年1月～6月我國水泥產(chǎn)量同比下降5.3%；混凝土及部分水泥制品產(chǎn)量增速大幅下滑，部分制品產(chǎn)量同比下降；墻材行業(yè)規模以下磚瓦、加氣和砌塊企業(yè)產(chǎn)量同比下降20%～30%。
崔源聲同時(shí)指出，循環(huán)流化床粉煤灰利用存在困難，粉煤灰開(kāi)發(fā)的技術(shù)瓶頸需打破。
中國資源綜合利用協(xié)會(huì )副秘書(shū)長(cháng)王書(shū)文也認為，粉煤灰開(kāi)發(fā)的根本問(wèn)題在于技術(shù)上還不夠成熟。以目前國內提取氧化鋁技術(shù)最好的內蒙古大唐國際再生資源有限公司為例，該公司雖然已經(jīng)實(shí)現商業(yè)化，但其技術(shù)仍有缺陷，提取氧化鋁后會(huì )產(chǎn)生大量廢渣，“消耗一噸粉煤灰就會(huì )產(chǎn)生六七噸廢渣，從環(huán)保的角度來(lái)看得不償失”。
朔州經(jīng)驗值得借鑒
盡管問(wèn)題重重，專(zhuān)家們仍表示，無(wú)論是從環(huán)境保護角度還是資源循環(huán)利用角度考慮，都必須加大力度開(kāi)發(fā)粉煤灰這一“城市礦產(chǎn)”。
而山西省朔州市發(fā)展工業(yè)固廢綜合利用產(chǎn)業(yè)取得的經(jīng)驗和做法，為國內外資源型城市轉型發(fā)展提供了借鑒。那就是加大技術(shù)開(kāi)發(fā)的科研投入，運用項目貸款、貼息、稅收減免等政策調動(dòng)企業(yè)的技術(shù)研發(fā)積極性。
朔州經(jīng)濟在由煤電產(chǎn)業(yè)支撐的同時(shí)，也產(chǎn)生了大量的工業(yè)固廢——粉煤灰、脫硫石膏、煤矸石，朔州僅每年排放的粉煤灰就有1800萬(wàn)噸。如何有效開(kāi)發(fā)利用工業(yè)固廢，是朔州市謀求轉型發(fā)展要尋求破解的頭道“坎”。
“朔州市粉煤灰綜合利用產(chǎn)業(yè)已呈現出初、中、高三個(gè)技術(shù)層次。其中高端技術(shù)產(chǎn)業(yè)部分技術(shù)達到國際先進(jìn)水平。”據朔州市委書(shū)記王安龐介紹，朔州市還以工業(yè)園區建設為載體，規劃建設了八大循環(huán)經(jīng)濟工業(yè)園區。目前，全市初步形成煤矸石發(fā)電產(chǎn)業(yè)、煤矸石材料產(chǎn)業(yè)、粉煤灰綜合利用產(chǎn)業(yè)、四大固廢綜合利用產(chǎn)業(yè)集群，基本實(shí)現了對粉煤灰的全循環(huán)利用。
“目前，朔州市工業(yè)固廢綜合利用產(chǎn)業(yè)已延伸到建材、飾材、化工、輕工等領(lǐng)域，關(guān)鍵技術(shù)取得突破，眾多企業(yè)集聚發(fā)展，發(fā)展成效初現。但用發(fā)展的眼光看，煤矸石、粉煤灰、脫硫石膏三大工業(yè)固廢應用領(lǐng)域遠不止現有的水平，仍有較大發(fā)展空間。”王安龐介紹。
比如，煤矸石還可在化工領(lǐng)域大有作為，用其可生產(chǎn)微生物肥料、沸石分子篩、微晶玻璃等，同樣也可生產(chǎn)鋁系產(chǎn)品，提取硅鋁炭黑等。“但在這些方面的利用尚待突破。”王安龐說(shuō)。
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