我国粉煤灰资源综合利用现状及加气混凝土设备发展重点

我国粉煤灰资源综合利用现状及加气混凝土设备发展重点【摘要】：我国粉煤灰目前年排放量为万吨。随着新、扩建电厂不断增加，预计到2000年粉煤灰排放量将达到1.6亿吨，虽然"六五"和"七五"期间，粉煤灰的利用率由20%提高到30%，技术水平也在不断的提高，但目前我国粉煤灰利用技术及装备还比较落后，综合利用工作开展的也很不平衡，所以多年来未被利用的粉煤灰累计堆存量已达5亿多吨，占地20万亩，对生态环境造成了很大威胁。因此，开展粉煤灰综合利用，"化害为利，变废为宝"，保护环境就成为我国的一项长期技术经济政策。一、前言我国粉煤灰目前年排放量为万吨。随着新、扩建电厂不断增加，预计到2000年粉煤灰排放量将达到1.6亿吨，虽然"六五"和"七五"期间，粉煤灰的利用率由20%提高到30%，技术水平也在不断的提高，但目前我国粉煤灰利用技术及装备还比较落后，加气块设备价格。综合利用工作开展的也很不平衡，所以多年来未被利用的粉煤灰累计堆存量已达5亿多吨，占地20万亩，对生态环境造成了很大威胁。因此，开展粉煤灰综合利用，"化害为利，变废为宝"，保护环境就成为我国的一项长期技术经济政策。二、粉煤灰的基本性质一）粉煤灰的形态特征粉煤灰是一种高度分散的微细颗粒集合体，主要由氧化硅玻璃球组成，粒径1～50微米，加气混凝土根据颗粒形状可分为球形颗粒与不规则颗粒。球形颗粒又可分为低铁质玻璃微珠与高铁质玻璃微珠，若据其在水中沉降性能的差异，则可分出飘珠，轻珠和沉珠；不规则颗粒包括多孔状玻璃体，多孔碳粒以及其他碎屑和复合颗粒。以上各颗粒非常细小，只有借助SEM（扫描电子显微境）才能详细观察其形态特征。蒸压砂加气混凝土板。二）粉煤灰的化学成份粉煤灰是一种火山灰质材料，来源于煤中无机组分，而煤中无机组分以粘土矿物为主，另外有少量黄铁矿，方解石，石英等矿物。因此粉煤灰化学成份以二氧化硅和三氧化二铝为主（氧化硅含量在48%左右，氧化铝含量在27%左右），其它成分为三氧化二铁、加气混凝土设备氧化钙、氧化镁、氧化钾、氧化钠、三氧化硫及未燃尽有机质（烧失量）。不同来源的煤和不同燃烧条件下产生的粉煤灰，其化学成分差别很大。表1我国31个有代表性的火力发电厂粉煤灰的化学成分成分二氧化硅三氧化二铝三氧化二铁氧化钙氧化镁氧化钾氧化钠三氧化硫烧失量变化范围33.9～59.76.5～35.41.5～19.70.8～10.40.7～1.90.6～2.90.2～1.10～1.11.2～23.6平均值50.627.17.12.81.21.30.50.38.2三）粉煤灰的物相组成及其他性质1、矿物组成粉煤灰以玻璃质微珠为主，其次为结晶相，主要结晶相为莫来石、磁铁矿、赤铁矿、石英、方解石等。玻璃相是粉煤灰的主要结晶相，粉煤灰玻璃质微珠及多孔体均以玻璃体为主，玻璃体含量为50%～80%，玻璃体在高温煅烧中储存了较高的化学内能，是粉煤灰活性的来源。莫来石是粉煤灰中存在的二氧化硅和三氧化二铝在电厂锅炉燃烧过程中形成的。SEM下偶尔可以见到莫来石的针状自形晶集合体，莫来石含量在3.6%～11.3%之间，其变化与煤粉中三氧化二铝含量及煤粉燃烧时的炉膛温度等诸多因素有关。磁铁矿和赤铁矿是粉煤灰中铁的主要赋存状态，一般磁铁矿含量较高。石英为粉煤灰中的原生矿物，常量棱角状，不规则粒，粒度20～150不等，含量不高。2、粉煤灰其它性质1）活性也称为火山灰活性，指粉煤灰能够与石灰生成具有胶凝性能的水化物。粉煤灰本身没有或略有水硬胶凝性能，但在水分存在，特别是在水热处理（蒸压养护）条件下，能与氢氧化钙等碱性物质发生反应，生成水硬胶凝性能化合物。粉煤灰活性与粉煤灰化学成分、加气混凝土砌块玻璃体含量、细度、燃烧条件、收集方式等因素有关。一般二氧化硅含水量高，燃烧温度高，玻璃体含量多，曲度大，含碳量低的粉煤灰活性高。2）物理性能粉煤灰物理性能包括容重、比重、曲度和比表面积等，这些性质对粉煤灰非常重要，是化学成分及矿物组成的宏观反映，通常粉煤灰平均物理性质见表2。表2粉煤灰平均物理性质比重容重（kg/m2）密度4900孔筛余（%）2000孔筛余（%）透气法比表面积（m2/g）1.81～2.470.48～1.260.24～0.510～65.0微量～86.～7477三、目前我国粉煤灰的主要应用途径及评价目前我国粉煤灰的综合利用技术有近200项，其中得到实施应用的近70项，主要有以下几类：一）建材制品方面的应用此类用灰量约占粉煤灰利用总量的35%左右，主要技术有：粉煤灰水泥（掺量30%以上），代粘土做水泥原料，普通水泥（掺量30%以下），硅酸盐承重砌块和小型空心砌块，加气混凝土砌块及板，烧结陶粒，烧结砖，蒸压砖，蒸养砖，高强度双免浸泡砖，双免砖，钙硅板等。二）建设工程方面此项用灰量占利用总量的10%，主要技术有：粉煤灰用于大体积混凝士，泵送混凝土，高低标号混凝土，粉煤灰用于灌浆材料等。三）用于道路工程这部分用灰量占利用总量的20%，主要技术有：粉煤灰、石灰石砂稳定路面基层，粉煤灰沥青混凝土，粉煤灰用于护坡、护提工程和刚粉煤灰修筑水库大坝等。四）农业应用该部分用灰量占利用总量的15%，主要技术有：改良土壤，制作磁化肥，微生物复合肥，农药等五）作为填筑材料填筑用灰量占利用总量的15%，主要有：相比看蒸压砂加气混凝土砌。粉煤灰综合回填，矿井回填，小坝和码头等的填筑等。六）从粉煤灰中提取矿物和高值利用这部分用灰量约占利用总量的5%，如：粉煤灰中提取微珠，碳，铁，铝，洗煤重介质，冶炼三元合金，高强轻质耐火砖和耐火泥浆，作为塑料，橡胶等的填充料，制作保温材料和涂料等。其中国家政策要求的重点推广应用技术有：1、粉煤灰粘土烧结砖2、粉煤灰作筑路材料3、粉煤灰在工程中应用4、粉煤灰混凝土和砂浆材料5、粉煤灰生产水泥6、选取飘珠和飘珠制品7、粉煤灰加气混凝土8、粉煤灰改良土壤9、纯灰植树这些技术比较成熟，用灰量大，不仅便于推广使用，而且可以在近期内带来明显的经济效益和环境效益。四、目前粉煤灰综合利用方面存在的问题我国地域辽阔，各地煤质及电厂锅炉燃烧情况不尽相同，各地政府及群众的认识和重视程度也有差异。所以我国粉煤灰综合利用还存在一些问题，如：以煤为主的电力工业迅速发展和粉煤灰综合利用相对落后问题，供需双方利益分配及政策调控力度不够问题，技术研究开发力量较薄弱分散，宣传力度和群众认识程度不够等，其中在技术上需要进一步完善的有：一）粉煤灰空心烧结砖二）粉煤灰混凝土空心小砌块三）粉煤灰做特殊用途回填四）粉煤灰高强混凝土五、今后的发展重点一）大用灰量项目的研究开发和推广这可以迅速有效地解决粉煤灰所带来的环境问题，是目前减少粉煤灰污染占地的最有效途径。要进一步扩大粉煤灰在公路建设中的利用。继续完善粉煤灰建材制品如免烧砖机的配比和工艺等。二）粉煤灰在加气混凝土设备中的优效应用技术继续开展粉煤灰应用于加气混凝土设备工程的机理研究。引用国际上正在发展的"高标号水泥＋大产量粉煤灰+高效减水剂"的方法。同时，积极开展高钙粉煤灰中F－Cao的控制研究，发展高钙粉煤灰作为混凝土掺和料的应用技术。三）粉煤灰硅铝铁合金冶炼技术这种方法是在高温下用碳将粉煤灰中的SO2，Al2O3，Fe2O3等氧化物的氧脱去，并除去杂质制成硅、铝、铁三元合金或硅、铝、铁、钡四元合金，作为热法炼镁的还原剂和炼钢的脱氧剂，这样粉煤灰利用率高，成本低，市场大，可显著提高金属镁的纯度和钢的质量。四）粉煤灰在塑料、橡胶等方面的应用粉煤灰在此主要作为添加剂来使用，可以不断扩大粉煤灰的高值利用领域。五）粉煤灰高新技术的研究如：粉煤灰复合高温陶瓷涂层技术，粉煤灰微珠复合材料，粉煤灰微珠细末分离技术等。六）粉煤灰利用专用设备的研究开发和粉煤灰利用管理体系研究着重开展自动化程度高的粉煤灰利用专用设备，提高粉煤灰利用的技术装备水平。开展粉煤灰综合利用工程技术经济性和系统性理论研究，制订合理的粉煤灰综合利用的产品标准，技术规程，质量管理体系和评价体系。粉煤灰科学技术是一项综合性、边源性科学技术，其技术的可持续发展，依赖于其它学科的最新进展。若能合理利用，则既能够用来化解粉煤灰所带来的环境问题，又能够将其作为一个新兴的资源以发展多种实用性产品，其前景是非常美好的。我国的加气混凝土设备行业已经被列入国家的鼓励政策中，国家大力发展加气混凝土行业，并出台了一系列的政策和法规来鼓励加气混凝土设备行业的发展，为加气混凝土设备行业一路绿灯，确保加气混凝土设备行业的顺利发展，利国利民，是非常符合国家提出的建设节约型设备的目标。加气混凝土设备产品介绍"加气混凝土设备砌块"作为一种高科技绿色产品被广泛应用于住宅、办公、商业、厂房等各类工业与民用建筑物的内外墙体、楼板和屋面等建筑结构中。"加气混凝土设备砌块"产品具有以下特殊性能：质轻 "加气混凝土设备砌块"的绝干容重为400-650kg/m3，为红砖的1/3，混凝土的1/4。因此，可以有效的减轻建筑物的自重，减少基础和结构投入，降低施工时的劳动强度。保温性 "加气混凝土设备砌块"做外围护结构时，不用辅助保温材料就能满足各国严格的保温节能要求。用4-5cm的"加气混凝土砌块"产品能达到一砖墙的保温效果，用7-8cm的"加气混凝土砌块"能达到一砖半墙的保温效果。因此，"加气混凝土砌块"既是结构材料，又可将其视作"保温材料"。抗渗性 "加气混凝土设备备砌块"的专利技术保证"加气混凝土砌块"产品内部小孔均为独立的封闭孔，直径约为1-2mm，能有效的阻止水分扩散。同时，"加气混凝土砌块"独特的施工工艺技术，能有效地防止板缝和砌筑灰缝渗水。研究表明，当采用普通外粉刷时，"加气混凝土砌块"砌块墙体的抗渗性比粘土砖墙体高85%。防火性能 "加气混凝土设备砌块"产品本身是无机不燃材料。实验表明，"加气混凝土砌块"是理想的防火材料，10cm厚墙体的防火能力可达4小时以上。因此，"加气混凝土砌块"被广泛用作防火墙。隔音性好根据墙体厚度和表面处理方式不同，"加气混凝土砌块"墙体可隔音30-60分贝。同时由于"加气混凝土设备砌块"产品的多孔的特性，它也是一种良好的吸音材料。尺寸精确 "加气混凝土设备砌块"先进的生产工艺和设备保证了产品外形尺寸的精确性，产品的长、宽、高方向上的误差在±1.0mm，远远高于各国标准中对优等品的要求，使薄层砂浆的应用成为可能。产品上的凹凸槽保证了施工时墙体尺寸的精确性。强度高由于"加气混凝土设备砌块"尺寸精确、六面切割和使用薄层砂浆砌筑，使强度利用系数大为提高。"加气混凝土设备砌块"砌块的砌体强度约为砌块本身强度的80%（红砖仅为30%）。板材可根据设计要求配置钢筋，满足各种荷载要求。施工便捷一块"加气混凝土设备砌块"砌块相当于18块红砖，并可连续砌筑，不受一次砌筑的高度限制，可大大提高施工速度，降低劳动力成本。"加气混凝土砌块"板材施工则更为便捷。"加气混凝土砌块"易于加工，可锯、钻、钉、挂、镂等，使管线埋设等安装工程和住宅的二次装修更为便捷。此外，"加气混凝土砌块"产品的所有施工作业均为干法作业，有利于施工单位提高现场管理水平。经济性由于"加气混凝土设备砌块"产品轻质的性能，使建筑物重量减轻，可大大降低基础和结构处理的费用。由于其高精度，表面可以直接做批土，减少表面粉刷所用材料和人工；在达到同样的建筑结构效用，"加气混凝土砌块"产品使用的厚度相对较小，可提高建筑利用系数，增加使用面积；由于其保温性能好，可大大降低建筑物运行成本。绿色环保性 "加气混凝土设备砌块"原材料均为地球贮存丰富的天然材料，在生产、运输和使用过程中不产生任何污染，生产能耗和使用能耗都很低，同时，在使用中不会对人体产生任何危害（区别于那些有放射性和化学危害的建材），是一种优良的绿色建材产品。河南郑州隆泰机械制造有限公司长期以来与各大科研单位合作，以加气混凝土砌块成套设备为主导产品。该设备制作加气混凝土，是一种新型的建筑材料，主要有砌块和板材两类，可利用不同配方、工艺制作承重墙砌块、非承重墙砌块和保温砌块，板材分为屋面保温板、保温楼板和保温墙板。始终贯彻"质量为本、顾客至上、信誉为天"的质量方针和"服务至上、诚信志远"的营销服务理念，提供成套设备和先进独特的生产工艺，赢得用户好评。产品遍及全国各地并远销马来西亚，泰国，哈萨克斯坦，南非等国家和地区。在行业内享有较高知名度。用隆泰产品做时代先锋。欢迎国内外客商光临指导。
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