粉煤灰在建材工业中的应用探析

【摘要】本文以阐述粉煤灰在建材工业中的应用为切入点，细致分析了粉煤灰在建材工业中应用的现状和应用过程中存在的问题，并针对问题进一步思索和探讨粉煤灰在未来建材工业中的应用前景，以期为从事粉煤灰利用的工作同仁提供一些借鉴。

关键字：粉煤灰；建材工业；应用分析

越来越多的工业废料――粉煤灰的产生，令国家投入了大量的资金用于废料的处理，随着国家现代工业尤其是电力工业的迅猛发展，粉煤灰的排放量也随之逐渐增多。如何充分利用好资源，变废为宝、兴利除弊，不但事关国民经济的长足发展，同时也关系到工业企业的可持续发展。因此，细致分析粉煤灰的综合利用，解决利用过程中出现的问题并深入探讨其可挖掘的潜力，对于经济发展和企业生产经营的意义重大、影响深远。

一、粉煤灰在建材工业中的应用

为了切实解决工业生产排放的大量粉煤灰问题，我国从建国初期，一直未放弃对于粉煤灰进行综合利用的攻关工作。最早在50年代起，就开始探索将粉煤灰用于建筑工程施工中。最初的利用形式是将粉煤灰作为建筑用混凝土或砂浆的掺和料，以生产转、瓦等建筑材料作为主导。也曾尝试用于道路工程中，作为路面的基层铺垫材料等，但这些都是探索性地尝试，并没有实现大面积的推广应用。到了60年代，逐渐扩大了粉煤灰的使用范围，由最先的辅材料重点转向墙体材料和工程建筑材料，研制开发出了粉煤灰墙板、密实砌块，并利用粉煤灰来烧结陶粒，制作粉煤灰粘土烧结砖等。70年代时，国家为进一步开发粉煤灰建材产品，投入了大量人力物力，仅在建材工业中，国家为利用粉煤灰就投资近5.7亿元。到80年代初期全国粉煤灰利用率仅接近14％，年消耗粉煤灰只有445万余吨。实际投资不少，而粉煤灰利用率增长缓慢。直到改革开放后的80年代中后期，在国家鼓励科技创新的激励下，粉煤灰综合利用工作得到了突飞猛进的提高和发展。在充分借鉴国内外先进经验和创新成果的基础上，粉煤灰不但在建材工业上的得到了充分利用，在建设工程、农业生产和物质提取等领域也得到了应用和推广。进入90年代后，国家将粉煤灰综合利用列为经济建设的一项重大经济技术政策，迎来了粉煤灰综合利用蓬勃发展的春天。据资料显示，1990年全国粉煤灰排放量大约为6700万吨，利用量为1900万吨，利用率高达28.3％。1995年全国粉煤灰排放量为9936万吨，利用量为4145万吨，利用率达到42％，直线递增了近14个百分点。进入新世纪以后，在原有利用的基础上，通过一系列科技手段，粉煤灰的利用率呈现了直线上升趋势，以2000年为例，全国粉煤灰排放量大致为1.2亿万吨，利用率超过了57％，利用量达到7000万吨多。尤其在近几年来，随着新技术的开发应用，对于粉煤灰的利用也走上了精细化、集约化的道路，利用率逐步上升，如黑龙江省哈尔滨市粉煤灰综合利用量在10年为64.8万吨，现在已经达到了215万吨，综合利用率从36%上升到74.5%。上海市在近几年来对粉煤灰的利用率能够高达100％，可以说完全实现了吃干榨净的利废目标。新疆地区随着粉煤灰排放量的增加，利用技术也在不断改进。以新疆华电红雁池电厂为例，在企业排放量逐渐加大的情况下不断创新利用技术，通过对粉煤灰的加工处理，除了细度指标未达到国标I、II级，其他指标均在GB1596-91规定范围内，利用率随着灰渣排放量的增加呈现出同步增长趋势。

二、粉煤灰在建材工业中的应用现状及问题

我国在粉煤灰的综合利用方面最初就是用于建材产品领域，在这方面从建国初期到现在经过几十年的不断摸索，已经逐渐积累了一些生产和利用的实践经验。就现在的利用现状来看，由于高新科技方面投入成本较多的制约，在各领域中对于粉煤灰的利用比例而言，还是生产建筑材料消化的粉煤灰的数量最大，大约能够占到全部利用总量的35%多。生产工艺上的主要程序是先进行粉煤灰的分级处理，即按照国家标准将含碳量不同等级的粉煤灰采取不同分级方式遴选出来。例如利用浮选药剂并合理限定浮选时间，采用复选脱碳的生产方法来分离粗颗碳粒含量较多的粉煤灰，这样在选出粗颗粒的同时也极大提高了脱碳效率。而对于含细灰量较多的粉煤灰，多采用旋流器分级方法以减少分选成本。对于含粗灰量多的粉煤灰，则大都采用高频振动筛选，这样一方面解决了旋流器分级效率低的弊端，也提高了生产效率。分级处理后再进行脱碳处理，这一环节我们充分借鉴了选矿生产中的浮选工艺技术，将粉煤灰中没有完全燃烧的碳粒选出，以便达到产品生产的要求。经过脱碳浮选后的粉煤灰，经过检验达到了生产要求的指标，就可以将其应用到混凝土、砂浆和水泥混合材料等建筑材料中了。我国目前对于粉煤灰的利用方式和利用领域很多，诸如在建材生产上，可以代替粘土作为水泥原料，生产出硅酸盐、硅酸三钙、硫酸铝酸钙等不同的粉煤灰水泥，也可以大量掺杂粉煤灰制作硅酸盐砌块、小型空心砌块、加气混凝土砌块等，随着利用技术的不断创新和制作工艺的提高，逐渐将粉煤灰广泛应用于制作烧结陶粒、烧结砖或蒸压砖、双免砖和钙硅板等多项建材产品。

尽管在粉煤灰的利用上，我们取得了很大突破，但在现阶段仍然存在着诸多急需解决的现实问题，主要表现在：首先是区域间利用的不平衡，一些大中城市由于技术发展较快或迫于环境压力，在研发利用上比较超前，例如上海、山西太原等。但对于诸多中小城市尤其是一些二三级城市，由于研发技术和资源分散的影响以及区域生产条件的制约，对于粉煤灰的利用尚处于起步阶段或者是根本没有加以利用。较为分散的粉煤灰资源无形中加大了运输生产成本，加上生产条件、开发资金的限制，对于粉煤灰的开发利用只能是望洋兴叹。其次是科研成果推广存在瓶颈，高附加值的粉煤灰产品在我国现阶段生产中只能说是凤毛麟角，大部分还局限在一些粗放式利用层面上。尤其是在企业自主研发中由于研发成本的投入，导致企业对回报值的期望度过高，同时为了避讳市场竞争的尴尬，一些高新技术没有达到共享，应用技术没有得到很好的推广和利用，成为影响粉煤灰产品进一步研发提高的主要瓶颈。

三、粉煤灰在未来建材工业中的应用前景分析

在我国生产能力和科研能力并驾齐驱的大背景下，粉煤灰产业必将向着越来越适应社会发展需求的方向前进。未来建材行业对于粉煤灰的利用，将向着有利于产业结构调整、资源综合利用、产品科技附加值增加的方向发展。利用的方式也不再局限于单一行业或产品，尤其在建材行业上，不但能够作为简单的水泥、墙体、砖瓦等产品的主导原料，同时将成为玻璃或陶瓷等装饰品的生产原料之一。在进入21世纪之后，随着我国国民经济发展战略的调整，国家从可持续发展的角度提出了产业优化和升级改造，先后淘汰了许多落后产能的大中小企业。在2000年――2009年间，先后发出四次《关于公布在住宅建设中逐步限时禁止使用实心黏土砖大中城市名单的通知》文件，并颁布实施了《循环经济促进法》，将鼓励充分利用资源发展循环经济提高到了立法层面。在国家法律政策的引导下和资源减少的压力下，对于粉煤灰的开发利用势必会得到长足发展。同时，除了政策的引导，大量粉煤灰的排放也为这一产业提供了源源不断的生产原料。在主观和客观两个方面的推动下，粉煤灰在未来建材工业中的应用前景是非常广阔的，产品研发能力将会为适应经济发展需求而逐步提高，产业体系也会随着生产技术的改善逐步形成和完善，产品的经济效益和社会效益也会稳步增加。在2010年上海世博会上，我们就可以看到这一产业在我国未来发展的趋势，上海世博会上的山西馆可以说是众多展馆中颇具亮点的，吸引观众的除了展现山西风貌的民俗风情和文化遗产外，最大的亮点就是山西馆采用了“绿色环保、低碳节能”的新型墙体材料，将蒸压粉煤灰砖大量用于展馆外墙。无独有偶，河南鹤壁采用先进的粉煤灰陶粒烧结工艺用95%以上的粉煤灰制成粉煤灰陶粒。广泛用于除了建筑、桥梁、公路等工程外的保湿保温、耐火过滤、紧急制动等材料。新疆青松建材化工股份有限公司喀什加气砼厂也在利用粉煤灰开发生产屋顶板材，巴州大山口水电站将粉煤灰用于商品砼的技术已经达到了设计标准。随着我国经济的发展和科技的进步，相信，粉煤灰在建材等工业领域中的应用会越来越广泛，产业链条会不断延伸，产品附加值会逐渐提高，经济收益会不断攀升。

参考文献：

[1]崔保红；《粉煤灰》；2008 第4期；

[2]王莺歌；《电力技术（1674-4586）》；2010 第8期；

[3]黄定国、吴玉敏、王文华；《洁净煤技术》；2006 第2期。