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摘要：粉煤灰俗称飞灰，是火电厂排放的工业废弃物。随着煤炭资源利用量的增加，粉煤灰排放量呈现逐年增加趋势，如何利用好粉煤灰，减少环境污染，减少占地面积，增加工业产值等是普遍关注的问题。资源的综合利用化程度是反映人类文明程度和科技发展水平的重要指标，粉煤灰堆存量逐渐增加，对生态环境造成了很大的威胁，因此需要根据其特性不断开展粉煤灰的综合利用，使其化害为利、变废为宝，从而实现可持续发展。
关键词：粉煤灰；综合利用
煤炭在锅炉中燃烧后有两种固态残留物—灰和渣。随烟气从锅炉顶部排出的，主要经除尘器收集下来的固体颗粒即为粉煤灰，简称灰或飞灰；颗粒较大或呈块状的、从炉膛底部收集出来的称为炉底渣，简称渣或大渣。从综合利用角度讲的粉煤灰，一般也包括渣，即灰渣的统称。
一、粉煤灰的危害
由于我国燃烧用煤含灰分较高，所以排出的粉煤灰量很大，粉煤灰的产生主要集中在火电厂和大型工矿企业的动力锅炉上。按全国平均计，每增加10MW装机容量，每年将增加近万吨粉煤灰的排放量。大量的粉煤灰如不加以处理，会产生扬尘，污染大气，对人体健康危害很大；排入河道水系会造成河流淤塞，污染水质。国内外对其环境效应的研究表明，灰中潜在毒性物质会对土壤、地下水造成污染。在改土方面，也具有潜在不利效应：可溶盐、硼及其它潜在毒性元素含量过高，可导致元素不均衡以及土壤的板结和硬化。因此粉煤灰的处理和利用问题引起人们的普遍重视，也成为我国环境保护与再生资源开发领域的一个重要课题。
二、粉煤灰综合利用的现状
随着我国燃煤电厂快速发展，粉煤灰产生量逐年增加，“十二五”时期，我国经济社会发展呈现新的阶段性特征。综合判断国际国内形势，粉煤灰行业发展仍处于可以大有作为的重要战略机遇期，既面临难得的历史机遇，也面对诸多可以预见和难以预见的风险挑战。粉煤灰的利用目标是利用率由2010年的68%提高到2015年的70%，在5年内通过实施重点工程新增6000万t的年利用能力。粉煤灰的主要利用方式是作为混凝土掺合料和水泥混合材以及生产蒸压加气混凝土、蒸压煤灰砖等各种建材产品，以及筑路回填等。粉煤灰综合利用的过程中用粉煤灰磨将粉煤灰磨细是一项非常重要的工作。近年来，从高铝粉煤灰中提取氧化铝技术研发成功并逐步实现产业化，为粉煤灰中高价值组分的提取提供了经验。
1.在建设工程方面中的利用
建筑工程方面，可利用粉煤灰作为道路和土建的回填物料，利用固土技术，在粉煤灰中加入固土剂成型养护后有一定的强度，其承载力、变形等都比较好。在水泥行业，粉煤灰主要作为水泥原料以及混合料使用，利用粉煤灰中的SiO2、Al2O3、Fe2O3，以粉煤灰代替粘土。替代率受粉煤灰中SiO2/Al2O3以及Al2O3的比例控制，比值越大，粉煤灰作为水泥原料的使用量就越大.在铝酸钙含量较多的特殊水泥中，粉煤灰的使用量可成倍地增加。粉煤灰的掺加降低了水泥浆体中CH结晶指数 ，对混凝土的界面结构有改善作用，这是混凝土性能提高的主要原因。普通混凝土中掺用粉煤灰量一般为水泥重量的15%～20%，可节约10%～15%的水泥、30%的黄砂。
2.在建筑材料工业中的应用
我国粉煤灰综合利用始于建材领域，现今已积累了一系列生产、利用和管理方面的经验。就全国而言，生产建筑材料利用粉煤灰的量最大，约占利用总量的35%， 而且利用途径和方式也最多。粉煤灰生产的建筑材料主要有：粉煤灰水泥、代替粘上做水泥原料、普通水泥、硅酸鹽水泥、硅酸三钙水泥、硫酸铝酸钙水泥、低体积质量油田水泥、早强水泥等。
粉煤灰建筑制品可分为非烧制和烧制型，非烧制粉煤灰建筑制品的诸多产品中，最先得到开发的是蒸养制品，这类产品的特点是利用粉煤灰具有的火山灰活性，与含钙物质配合，在一定温、湿度条件下与之发生反应，生成水化产物而获得一定强度和其他性能。这类制品生产工艺要求严格，设备比较复杂，其中每一种产品又各具特色。它们各自的工艺条件不同，对粉煤灰的品质要求及用量也不同， 而且，不同产品的应用技术要求也各有特点。
3.在农业领域的应用
这部分粉煤灰的用量，占总用灰量的15% ，主要用于：改良土壤，制作磁化肥，微生物复合肥，农药等。粉煤灰的农用具有投资少、用量大、需求平稳、潜力大等特点，是适合我国国情的重要综合利用途径。目前，我国粉煤灰的农业应用研究主要是粉煤灰的改土效果和肥料价值。
4.在水利、道路工程的应用
在水利、道路工程方面，粉煤灰可作为主要材料或辅助材料，作造路基层和底基层，路堤、路面修复及回填料、灌浆料等。目前，国内外公认只有优质粉煤灰才可直接作为路面材料。但由于粉煤灰含碳量高，粗颗粒组分过多等，造成混凝土含气量高，从而降低了混凝土的耐久性和耐磨性。实验表明掺粉煤灰的路面强度与不掺粉煤灰的路面强度比较接近，相关性较好，符合国家路面工程标准要求。
5.粉煤灰在塑料、橡胶等方面的应用
粉煤灰作为塑料、橡胶工业中填料的研究也是值得重视的。采用铝酸酯活化处理风选粉煤灰微珠，可以大大增加粉煤灰微珠与酚醛树脂的相容性，从而提高微珠酚醛复合材料的力学性能，使制造成本大大降低。将粉煤灰通过磨细、焙烧、表面活性处理后，可作为橡胶的补强填充剂，从而大大降低橡胶制品的生产成本。
6.在环境保护方面的应用
主要为粉煤灰在废气、废水处理中的应用：粉煤灰比表面积大、多孔，具有很好的吸附性和沉降作用。能吸附污水中悬浮物、脱除有色物质、降低色度、吸附并除去污水中的耗氧物质。而具有较好的除氟能力。用粉煤灰制成的脱硫剂的脱硫效率要高于纯的石灰脱硫剂，这是因为气-固反应中吸收剂比表面积的大小是反应速率快慢的主要决定因素。在适当的灰、石灰比和反应温度时，脱硫率可达到90%以上。
三、粉煤灰综合利用的发展趋势
综合利用粉煤灰可减少堆灰场占地，防止对水体、大气环境造成污染，又可作为一项原料来利用，创造明显的经济效益。据初步估算，每利用1万吨粉煤灰，可为火力发电厂节约征地200m2，减少灰场投资运行费2～8万元，节约运灰费2～5万元，经加工处理后的分选灰或磨细灰可作为商品出售，可得赢利。利用粉煤灰还可降低用灰单位的生产成本，增加利润。
目前，粉煤灰的应用研究越来越多，随着环境保护和可持续发展观念的深入人心，对于包括粉煤灰在内的工业废料的综合利用与资源化已成为各国制定可持续发展战略的重要组成部分。但也存在一些问题，如以煤为主的电力工业的迅速发展和粉煤灰综合利用技术相对落后问题，技术研究开发力量较薄弱分散等问题。在技术上需进一步完善的有：粉煤灰空心烧结砖，粉煤灰作特殊用途回填，粉煤灰高强混凝土等。因此今后的发展重点，一是研究和开发大用灰量项目，继续研究粉煤灰在混凝土中的优效应用技术以及在塑料橡胶中作填充料等应用；二是粉煤灰高新技术的研究以及粉煤灰利用专用设备的研究开发，加强高等院校、科研机构与企业的合作，扩展粉煤灰有效利用途径，提高粉煤灰的利用价值。粉煤灰若能做到很好综合利用，既能解决粉煤灰的环境污染问题，又能作为资源，开发多种实用性产品，其前景是非常广阔的。
参考文献：
[1]梁晓平，苏成德.粉煤灰综合利用现状及发展趋势[J].河北理工学院学报；2005年03期
[2]张建平.粉煤灰在建材工业上的应用[J].甘肃科学学报.2003年03期
[3]孙建卫；刘海增.闵凡飞.粉煤灰综合利用现状[J].洁净煤技术；2011年01期
[4]邓元林；杨同军.粉煤灰的应用现状及展望[J].交通标准化.2011年11期
[5] 2013-2018年粉煤灰行业深度分析及“十二五”发展规划指导报告.2013年8月
关键词：粉煤灰；综合利用
煤炭在锅炉中燃烧后有两种固态残留物—灰和渣。随烟气从锅炉顶部排出的，主要经除尘器收集下来的固体颗粒即为粉煤灰，简称灰或飞灰；颗粒较大或呈块状的、从炉膛底部收集出来的称为炉底渣，简称渣或大渣。从综合利用角度讲的粉煤灰，一般也包括渣，即灰渣的统称。
一、粉煤灰的危害
由于我国燃烧用煤含灰分较高，所以排出的粉煤灰量很大，粉煤灰的产生主要集中在火电厂和大型工矿企业的动力锅炉上。按全国平均计，每增加10MW装机容量，每年将增加近万吨粉煤灰的排放量。大量的粉煤灰如不加以处理，会产生扬尘，污染大气，对人体健康危害很大；排入河道水系会造成河流淤塞，污染水质。国内外对其环境效应的研究表明，灰中潜在毒性物质会对土壤、地下水造成污染。在改土方面，也具有潜在不利效应：可溶盐、硼及其它潜在毒性元素含量过高，可导致元素不均衡以及土壤的板结和硬化。因此粉煤灰的处理和利用问题引起人们的普遍重视，也成为我国环境保护与再生资源开发领域的一个重要课题。
二、粉煤灰综合利用的现状
随着我国燃煤电厂快速发展，粉煤灰产生量逐年增加，“十二五”时期，我国经济社会发展呈现新的阶段性特征。综合判断国际国内形势，粉煤灰行业发展仍处于可以大有作为的重要战略机遇期，既面临难得的历史机遇，也面对诸多可以预见和难以预见的风险挑战。粉煤灰的利用目标是利用率由2010年的68%提高到2015年的70%，在5年内通过实施重点工程新增6000万t的年利用能力。粉煤灰的主要利用方式是作为混凝土掺合料和水泥混合材以及生产蒸压加气混凝土、蒸压煤灰砖等各种建材产品，以及筑路回填等。粉煤灰综合利用的过程中用粉煤灰磨将粉煤灰磨细是一项非常重要的工作。近年来，从高铝粉煤灰中提取氧化铝技术研发成功并逐步实现产业化，为粉煤灰中高价值组分的提取提供了经验。
1.在建设工程方面中的利用
建筑工程方面，可利用粉煤灰作为道路和土建的回填物料，利用固土技术，在粉煤灰中加入固土剂成型养护后有一定的强度，其承载力、变形等都比较好。在水泥行业，粉煤灰主要作为水泥原料以及混合料使用，利用粉煤灰中的SiO2、Al2O3、Fe2O3，以粉煤灰代替粘土。替代率受粉煤灰中SiO2/Al2O3以及Al2O3的比例控制，比值越大，粉煤灰作为水泥原料的使用量就越大.在铝酸钙含量较多的特殊水泥中，粉煤灰的使用量可成倍地增加。粉煤灰的掺加降低了水泥浆体中CH结晶指数 ，对混凝土的界面结构有改善作用，这是混凝土性能提高的主要原因。普通混凝土中掺用粉煤灰量一般为水泥重量的15%～20%，可节约10%～15%的水泥、30%的黄砂。
2.在建筑材料工业中的应用
我国粉煤灰综合利用始于建材领域，现今已积累了一系列生产、利用和管理方面的经验。就全国而言，生产建筑材料利用粉煤灰的量最大，约占利用总量的35%， 而且利用途径和方式也最多。粉煤灰生产的建筑材料主要有：粉煤灰水泥、代替粘上做水泥原料、普通水泥、硅酸鹽水泥、硅酸三钙水泥、硫酸铝酸钙水泥、低体积质量油田水泥、早强水泥等。
粉煤灰建筑制品可分为非烧制和烧制型，非烧制粉煤灰建筑制品的诸多产品中，最先得到开发的是蒸养制品，这类产品的特点是利用粉煤灰具有的火山灰活性，与含钙物质配合，在一定温、湿度条件下与之发生反应，生成水化产物而获得一定强度和其他性能。这类制品生产工艺要求严格，设备比较复杂，其中每一种产品又各具特色。它们各自的工艺条件不同，对粉煤灰的品质要求及用量也不同， 而且，不同产品的应用技术要求也各有特点。
3.在农业领域的应用
这部分粉煤灰的用量，占总用灰量的15% ，主要用于：改良土壤，制作磁化肥，微生物复合肥，农药等。粉煤灰的农用具有投资少、用量大、需求平稳、潜力大等特点，是适合我国国情的重要综合利用途径。目前，我国粉煤灰的农业应用研究主要是粉煤灰的改土效果和肥料价值。
4.在水利、道路工程的应用
在水利、道路工程方面，粉煤灰可作为主要材料或辅助材料，作造路基层和底基层，路堤、路面修复及回填料、灌浆料等。目前，国内外公认只有优质粉煤灰才可直接作为路面材料。但由于粉煤灰含碳量高，粗颗粒组分过多等，造成混凝土含气量高，从而降低了混凝土的耐久性和耐磨性。实验表明掺粉煤灰的路面强度与不掺粉煤灰的路面强度比较接近，相关性较好，符合国家路面工程标准要求。
5.粉煤灰在塑料、橡胶等方面的应用
粉煤灰作为塑料、橡胶工业中填料的研究也是值得重视的。采用铝酸酯活化处理风选粉煤灰微珠，可以大大增加粉煤灰微珠与酚醛树脂的相容性，从而提高微珠酚醛复合材料的力学性能，使制造成本大大降低。将粉煤灰通过磨细、焙烧、表面活性处理后，可作为橡胶的补强填充剂，从而大大降低橡胶制品的生产成本。
6.在环境保护方面的应用
主要为粉煤灰在废气、废水处理中的应用：粉煤灰比表面积大、多孔，具有很好的吸附性和沉降作用。能吸附污水中悬浮物、脱除有色物质、降低色度、吸附并除去污水中的耗氧物质。而具有较好的除氟能力。用粉煤灰制成的脱硫剂的脱硫效率要高于纯的石灰脱硫剂，这是因为气-固反应中吸收剂比表面积的大小是反应速率快慢的主要决定因素。在适当的灰、石灰比和反应温度时，脱硫率可达到90%以上。
三、粉煤灰综合利用的发展趋势
综合利用粉煤灰可减少堆灰场占地，防止对水体、大气环境造成污染，又可作为一项原料来利用，创造明显的经济效益。据初步估算，每利用1万吨粉煤灰，可为火力发电厂节约征地200m2，减少灰场投资运行费2～8万元，节约运灰费2～5万元，经加工处理后的分选灰或磨细灰可作为商品出售，可得赢利。利用粉煤灰还可降低用灰单位的生产成本，增加利润。
目前，粉煤灰的应用研究越来越多，随着环境保护和可持续发展观念的深入人心，对于包括粉煤灰在内的工业废料的综合利用与资源化已成为各国制定可持续发展战略的重要组成部分。但也存在一些问题，如以煤为主的电力工业的迅速发展和粉煤灰综合利用技术相对落后问题，技术研究开发力量较薄弱分散等问题。在技术上需进一步完善的有：粉煤灰空心烧结砖，粉煤灰作特殊用途回填，粉煤灰高强混凝土等。因此今后的发展重点，一是研究和开发大用灰量项目，继续研究粉煤灰在混凝土中的优效应用技术以及在塑料橡胶中作填充料等应用；二是粉煤灰高新技术的研究以及粉煤灰利用专用设备的研究开发，加强高等院校、科研机构与企业的合作，扩展粉煤灰有效利用途径，提高粉煤灰的利用价值。粉煤灰若能做到很好综合利用，既能解决粉煤灰的环境污染问题，又能作为资源，开发多种实用性产品，其前景是非常广阔的。
参考文献：
[1]梁晓平，苏成德.粉煤灰综合利用现状及发展趋势[J].河北理工学院学报；2005年03期
[2]张建平.粉煤灰在建材工业上的应用[J].甘肃科学学报.2003年03期
[3]孙建卫；刘海增.闵凡飞.粉煤灰综合利用现状[J].洁净煤技术；2011年01期
[4]邓元林；杨同军.粉煤灰的应用现状及展望[J].交通标准化.2011年11期
[5] 2013-2018年粉煤灰行业深度分析及“十二五”发展规划指导报告.2013年8月