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摘 要：从环境保护和可持续发展角度，介绍了粉煤灰堆存的危害和国内外粉煤灰综合利用概况。产不同粉煤灰掺量的水泥、混凝土、粉煤灰砖、新型墙体高附加值矿物提取、废气废水治理及农业等方面的应用情况出发，综述了国内外粉煤灰综合利用的研究现状和进展。
关键词：粉煤灰；蒸压砖；固体废物；循环经济；清洁生产；
中图分类号：G444 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2015）-02-00-01
中国是以煤炭为主要能源的国家，电力的76%由煤炭产生，燃煤产生的粉煤灰总堆存量已超过10亿t，而且还在以每年0.8亿～1亿t的速度增加，成为世界上最大的排灰国。粉煤灰存放不仅占用大量土地，还会造成严重的环境污染。开展粉煤灰等煤系固体废弃物综合利用，对保护土地资源，减少、消除污染，实现循环经济具有重要意义。
一、国外粉煤灰综合利用现状
国外粉煤灰的综合利用最早可追溯到20世纪20年代，当时一些发达国家开始对粉煤灰进行研究。国外粉煤灰的资源化利用备受重视，综合利用率很高，如荷兰达到100%，意大利达到92%，丹麦90%，比利时73%等，粉煤灰已广泛应用于建材、建工、交通、农业、化工和冶金等行业。粉煤灰利用率最高、技术经济效果最好的利用方式主要体现在建材工业和建筑工程领域。近年来，国外开发了以粉煤灰为原料生产内外墙、地面装饰用瓷砖、保温隔热材料、填料的新技术。美国、日本等国针对粉煤灰在农业方面的利用也进行了研究，主要是利用粉煤灰的组分特征、物理和化学特性对土壤进行改良及制作肥料等。日本等国还利用粉煤灰的物理和化学吸附性质开展了废水处理、烟气脱硫等研究。针对粉煤灰的某些特定组分，发达国家最早从精细化工利用方面，提取粉煤灰中的特性组分开展研究，并取得了比较满意的成果。
二、国内粉煤灰综合利用现状
（一）国内粉煤灰综合利用概况
“十一五”期间，中国在粉煤灰综合利用水平提高和国家政策完善的基础上，粉煤灰综合利用取得积极进展[12]：2010年粉煤灰综合利用量达3.00亿t，综合利用率达69%，相比2005年综合利用情况，利用量提高了约1亿t，利用率提高了3%。主要利用方式体现在筑路回填、生产高掺量建材及高附加值矿物提取等，其中高掺量混凝土在多项重大工程中得到了应用，高铝粉煤灰提取氧化铝技术逐步走向产业化。“十一五”期间，粉煤灰综合利用取得了明显的经济效益和社会效益，但也并存诸如综合利用区域发展不平衡，堆积量大，综合利用水平有待提高，综合利用项目规模小等诸多问题。
（二）粉煤灰综合利用进展
1、粉煤灰用于筑路工程
近几年筑路用灰的比例不断提高，粉煤灰已大量用于建设公路路堤，减少粉煤灰积存的同时提高了路堤质量。
2、粉煤灰用作建筑材料
中国粉煤灰综合利用最早用于生产建筑材料，主要利用途径有配制粉煤灰水泥、粉煤灰混凝土、粉煤灰烧结砖、粉煤灰砖砌块、粉煤灰陶粒、微晶玻璃等。
（1）粉煤灰水泥
粉煤灰水泥可广泛用于工业与民用建筑中，尤其适用于大体积混凝土、水工建筑、海港工程等。粉煤灰可分别生产不同掺量范围的水泥，这也是利用量较大的一种方式，可降低水泥生产成本，提高企业经济效益。
（2）粉煤灰混凝土
在混凝土中掺入粉煤灰，不但能部分代替水泥，降低工程造价，而且能提高混凝土性能，是高性能混凝土的理想掺合料。最早使用粉煤灰混凝土的三峡大坝工程，利用粉煤灰3.3万t，节省水泥2.13万t；北京奥运会场馆及配套设施工程建设利用粉煤灰350多万t。
（3）粉煤灰墙体材料
1）烧结粉煤灰砖。烧结粉煤灰砖以粉煤灰和黏土为主要原料，粉煤灰掺量为30%～70%，具有保护环境、节约能耗、减轻建筑负荷、降低劳动强度等优点。牡丹江中远实业集团责任公司建有7条粉煤灰砖生产线，年产粉煤灰砖1.5亿块，为企业带来可观的经济效益和社会效益。
2）蒸压粉煤灰砖。太原钢铁集团粉煤灰综合利用公司是国内最早开发粉煤灰墙体砖的企业之一，拥有年产2亿块蒸压粉煤砖灰生产线及30万m3蒸压加气混凝土砌块，可实现每年利用粉煤灰等废弃物52万t，综合利用率达到了72%～80%。世博会山西馆的外墙就是采用太钢生产的3076块蒸压粉煤灰砖砌成。
3）粉煤灰砌块。粉煤灰砌块至今已发展有蒸压粉煤灰加气混凝土砌块、粉煤灰混凝土小型空心砌块、粉煤灰空心砌块等。粉煤灰砌块与黏土砖相比，密度低、强度高、耐久性好，符合当今墙体材料向轻质、高强、大块改革的发展方向，是黏土砖的理想替代品。
3、粉煤灰提取氧化铝
粉煤灰提取氧化铝技术备受关注，有序推进高铝粉煤灰提取氧化铝及其配套项目建设是“十二五”粉煤灰综合利用的主要任务之一。自2004年以来，大唐国际与清华大学自主开发高铝粉煤灰提取氧化铝技术，经过近5a的科技攻关掌握了关键工艺路线，目前已进入工业化实施阶段。神华集团与吉林大学合作，针对内蒙古准格尔矿区流化床高铝粉煤灰中氧化铝提取开展攻关，在制备冶金级氧化铝同时，提取稀有金属镓，制取白炭黑、净水剂及建筑墙体材料，实现了粉煤灰的零排放。神华集团“年产100万t氧化铝及综合利用工业化示范厂”已于2011年进行了奠基典礼，2013年底建成投产。
三、粉煤灰综合利用發展趋势
在扩大利废规模、提高利用水平的基础上，粉煤灰综合利用将得到平衡稳步发展。根据国家的政策规定，针对中国粉煤灰综合利用存在的问题，应在现有的工作基础上，积极推广粉煤灰加气混凝土、蒸压砖、陶粒等利废建材生产应用，提高利用量；推广采用粉煤灰建造水坝、油井平台、路基等建筑工程技术；推进高铝粉煤灰提取氧化铝技术的产业化；研发粉煤灰用于农业、污水处理及各类填充材料等技术。
参考文献：
[1]王智；肖勇丽；钱觉时；万煜；苗玉龙；粉煤灰活性硅铝的微波制样快速测定方法[J]；材料导报；2009年0
[2]王智；肖勇丽；孙策；粉煤灰物理活化的研究进展[J]；粉煤灰综合利用；2007年06期
[3]陶宇燕；柯国军；粉煤灰的活性激发方法与技术研究[J]；山西建筑；2009年28期
关键词：粉煤灰；蒸压砖；固体废物；循环经济；清洁生产；
中图分类号：G444 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2015）-02-00-01
中国是以煤炭为主要能源的国家，电力的76%由煤炭产生，燃煤产生的粉煤灰总堆存量已超过10亿t，而且还在以每年0.8亿～1亿t的速度增加，成为世界上最大的排灰国。粉煤灰存放不仅占用大量土地，还会造成严重的环境污染。开展粉煤灰等煤系固体废弃物综合利用，对保护土地资源，减少、消除污染，实现循环经济具有重要意义。
一、国外粉煤灰综合利用现状
国外粉煤灰的综合利用最早可追溯到20世纪20年代，当时一些发达国家开始对粉煤灰进行研究。国外粉煤灰的资源化利用备受重视，综合利用率很高，如荷兰达到100%，意大利达到92%，丹麦90%，比利时73%等，粉煤灰已广泛应用于建材、建工、交通、农业、化工和冶金等行业。粉煤灰利用率最高、技术经济效果最好的利用方式主要体现在建材工业和建筑工程领域。近年来，国外开发了以粉煤灰为原料生产内外墙、地面装饰用瓷砖、保温隔热材料、填料的新技术。美国、日本等国针对粉煤灰在农业方面的利用也进行了研究，主要是利用粉煤灰的组分特征、物理和化学特性对土壤进行改良及制作肥料等。日本等国还利用粉煤灰的物理和化学吸附性质开展了废水处理、烟气脱硫等研究。针对粉煤灰的某些特定组分，发达国家最早从精细化工利用方面，提取粉煤灰中的特性组分开展研究，并取得了比较满意的成果。
二、国内粉煤灰综合利用现状
（一）国内粉煤灰综合利用概况
“十一五”期间，中国在粉煤灰综合利用水平提高和国家政策完善的基础上，粉煤灰综合利用取得积极进展[12]：2010年粉煤灰综合利用量达3.00亿t，综合利用率达69%，相比2005年综合利用情况，利用量提高了约1亿t，利用率提高了3%。主要利用方式体现在筑路回填、生产高掺量建材及高附加值矿物提取等，其中高掺量混凝土在多项重大工程中得到了应用，高铝粉煤灰提取氧化铝技术逐步走向产业化。“十一五”期间，粉煤灰综合利用取得了明显的经济效益和社会效益，但也并存诸如综合利用区域发展不平衡，堆积量大，综合利用水平有待提高，综合利用项目规模小等诸多问题。
（二）粉煤灰综合利用进展
1、粉煤灰用于筑路工程
近几年筑路用灰的比例不断提高，粉煤灰已大量用于建设公路路堤，减少粉煤灰积存的同时提高了路堤质量。
2、粉煤灰用作建筑材料
中国粉煤灰综合利用最早用于生产建筑材料，主要利用途径有配制粉煤灰水泥、粉煤灰混凝土、粉煤灰烧结砖、粉煤灰砖砌块、粉煤灰陶粒、微晶玻璃等。
（1）粉煤灰水泥
粉煤灰水泥可广泛用于工业与民用建筑中，尤其适用于大体积混凝土、水工建筑、海港工程等。粉煤灰可分别生产不同掺量范围的水泥，这也是利用量较大的一种方式，可降低水泥生产成本，提高企业经济效益。
（2）粉煤灰混凝土
在混凝土中掺入粉煤灰，不但能部分代替水泥，降低工程造价，而且能提高混凝土性能，是高性能混凝土的理想掺合料。最早使用粉煤灰混凝土的三峡大坝工程，利用粉煤灰3.3万t，节省水泥2.13万t；北京奥运会场馆及配套设施工程建设利用粉煤灰350多万t。
（3）粉煤灰墙体材料
1）烧结粉煤灰砖。烧结粉煤灰砖以粉煤灰和黏土为主要原料，粉煤灰掺量为30%～70%，具有保护环境、节约能耗、减轻建筑负荷、降低劳动强度等优点。牡丹江中远实业集团责任公司建有7条粉煤灰砖生产线，年产粉煤灰砖1.5亿块，为企业带来可观的经济效益和社会效益。
2）蒸压粉煤灰砖。太原钢铁集团粉煤灰综合利用公司是国内最早开发粉煤灰墙体砖的企业之一，拥有年产2亿块蒸压粉煤砖灰生产线及30万m3蒸压加气混凝土砌块，可实现每年利用粉煤灰等废弃物52万t，综合利用率达到了72%～80%。世博会山西馆的外墙就是采用太钢生产的3076块蒸压粉煤灰砖砌成。
3）粉煤灰砌块。粉煤灰砌块至今已发展有蒸压粉煤灰加气混凝土砌块、粉煤灰混凝土小型空心砌块、粉煤灰空心砌块等。粉煤灰砌块与黏土砖相比，密度低、强度高、耐久性好，符合当今墙体材料向轻质、高强、大块改革的发展方向，是黏土砖的理想替代品。
3、粉煤灰提取氧化铝
粉煤灰提取氧化铝技术备受关注，有序推进高铝粉煤灰提取氧化铝及其配套项目建设是“十二五”粉煤灰综合利用的主要任务之一。自2004年以来，大唐国际与清华大学自主开发高铝粉煤灰提取氧化铝技术，经过近5a的科技攻关掌握了关键工艺路线，目前已进入工业化实施阶段。神华集团与吉林大学合作，针对内蒙古准格尔矿区流化床高铝粉煤灰中氧化铝提取开展攻关，在制备冶金级氧化铝同时，提取稀有金属镓，制取白炭黑、净水剂及建筑墙体材料，实现了粉煤灰的零排放。神华集团“年产100万t氧化铝及综合利用工业化示范厂”已于2011年进行了奠基典礼，2013年底建成投产。
三、粉煤灰综合利用發展趋势
在扩大利废规模、提高利用水平的基础上，粉煤灰综合利用将得到平衡稳步发展。根据国家的政策规定，针对中国粉煤灰综合利用存在的问题，应在现有的工作基础上，积极推广粉煤灰加气混凝土、蒸压砖、陶粒等利废建材生产应用，提高利用量；推广采用粉煤灰建造水坝、油井平台、路基等建筑工程技术；推进高铝粉煤灰提取氧化铝技术的产业化；研发粉煤灰用于农业、污水处理及各类填充材料等技术。
参考文献：
[1]王智；肖勇丽；钱觉时；万煜；苗玉龙；粉煤灰活性硅铝的微波制样快速测定方法[J]；材料导报；2009年0
[2]王智；肖勇丽；孙策；粉煤灰物理活化的研究进展[J]；粉煤灰综合利用；2007年06期
[3]陶宇燕；柯国军；粉煤灰的活性激发方法与技术研究[J]；山西建筑；2009年28期