“預(yù)計(jì)今年全國(guó)粉煤灰的產(chǎn)量將達(dá)6.2億噸,居世界首位。”建筑材料工業(yè)技術(shù)情報(bào)研究所教授崔源聲介紹,作為煤炭大國(guó),我國(guó)的粉煤灰產(chǎn)量一直居高不下!半娏π袠I(yè)是粉煤灰的產(chǎn)生大戶。從2002年起,我國(guó)火力裝電機(jī)組呈現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng),粉煤灰產(chǎn)生量也急劇增加,從2001年到2013年,產(chǎn)生量增長(zhǎng)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(fèi)。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(duì)其的關(guān)注度,但開(kāi)發(fā)利用這一“城市礦產(chǎn)”面臨著市場(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以及煤矸石、煤泥資源綜合利用電廠鍋爐煙氣經(jīng)過(guò)除塵器收集后獲得的細(xì)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(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。
尤其是高鋁粉煤灰——國(guó)家能源高鋁煤炭開(kāi)發(fā)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任孫俊民表示,在內(nèi)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(zhǎng),“這些粉煤灰的氧化鋁含量在40%到50%之間,可以極大地彌補(bǔ)我國(guó)鋁資源的不足”。
“粉煤灰細(xì)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(guó)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(kuò)大市場(chǎng)半徑!
崔源聲預(yù)計(jì),隨著建筑節(jié)能、墻體材料革新工作的推進(jìn),這些比傳統(tǒng)墻材更節(jié)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!霸诜勖夯耶a(chǎn)生量大的地區(qū),利用粉煤灰替代粘土等資源生產(chǎn)新型墻材產(chǎn)品,是當(dāng)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(yīng)用的重要方向之一!霸诮ㄖI(yè)化進(jìn)程中,建筑的部分或全部構(gòu)件在工廠預(yù)制完成,然后運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng),通過(guò)可靠的連接方式將構(gòu)件組裝,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,縮短建設(shè)周期,減少資源能源消耗!贝拊绰曊f(shuō)。
利用粉煤灰生產(chǎn)粉煤灰陶粒以及具有自保溫性的陶粒混凝土,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(shè),是未來(lái)粉煤灰綜合利用的另一個(gè)重要方向!芭c普通建筑相比,被動(dòng)式房屋和建筑可節(jié)省能耗高達(dá)90%以上!贝拊绰暯榻B。
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(guó)的這一“礦產(chǎn)”利用率并不高。過(guò)去數(shù)年間,我國(guó)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(yù)計(jì)達(dá)到70%左右,也與發(fā)達(dá)國(guó)家有明顯差距。“目前一些發(fā)達(dá)國(guó)家的粉煤灰利用率大都超過(guò)了80%,日本甚至達(dá)到98%以上!贝拊绰曊f(shuō)。
開(kāi)發(fā)利用問(wèn)題難解
“我國(guó)粉煤灰綜合利用的主要問(wèn)題是地區(qū)利用不均衡和市場(chǎng)需求不足!狈治龇勖夯依寐实偷脑驎r(shí),崔源聲說(shuō)。
他指出,在我國(guó)東南沿海等發(fā)達(dá)地區(qū)以及一些大型城市,粉煤灰被完全資源化利用,甚至出現(xiàn)供不應(yīng)求的局面,而山西、內(nèi)蒙古、新疆等煤電產(chǎn)區(qū),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(zhǎng)距離運(yùn)輸非常不經(jīng)濟(jì)劃算,這也導(dǎo)致產(chǎn)用兩區(qū)無(wú)法互通有無(wú)!啊濉陂g內(nèi)陸煤電產(chǎn)區(qū)的粉煤灰還將翻番,這一問(wèn)題將更加嚴(yán)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(bào)研究所工作人員吳小緩分析指出。
根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料,受基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資和房地產(chǎn)行業(yè)影響,我國(guó)建材行業(yè)市場(chǎng)下滑嚴(yán)重。今年1月~6月我國(guó)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(guī)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(guó)資源綜合利用協(xié)會(huì)副秘書(shū)長(zhǎng)王書(shū)文也認(rèn)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(guó)內(nèi)提取氧化鋁技術(shù)最好的內(nèi)蒙古大唐國(guó)際再生資源有限公司為例,該公司雖然已經(jīng)實(shí)現(xiàn)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(yàn)值得借鑒
盡管問(wèn)題重重,專(zhuān)家們?nèi)员硎,無(wú)論是從環(huán)境保護(hù)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(yàn)和做法,為國(guó)內(nèi)外資源型城市轉(zhuǎn)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(yùn)用項(xiàng)目貸款、貼息、稅收減免等政策調(diào)動(dòng)企業(yè)的技術(shù)研發(fā)積極性。
朔州經(jīng)濟(jì)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(zhuǎn)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(xiàn)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(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平!睋(jù)朔州市委書(shū)記王安龐介紹,朔州市還以工業(yè)園區(qū)建設(shè)為載體,規(guī)劃建設(shè)了八大循環(huán)經(jīng)濟(jì)工業(yè)園區(qū)。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(xiàn)了對(duì)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(xiàn)。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(yīng)用領(lǐng)域遠(yuǎn)不止現(xiàn)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!暗谶@些方面的利用尚待突破!蓖醢昌嬚f(shuō)。