電廠粉煤灰的開發(fā)和利用.doc

電廠粉煤灰的開發(fā)和利用一、粉煤灰的綜合利用 我國有豐富的煤炭資源，近期電力工業(yè)的發(fā)展仍是以燃煤的火力發(fā)電為主。據(jù)統(tǒng)計1995年火電廠排灰總量9936萬噸，并以每年1000多萬噸速度遞增。到2000年粉煤灰的排放量已達1.6億噸。而根據(jù)目前的排灰量和利用水平，沖灰水量和貯灰場占地分別達10多億噸和40多萬畝。大大地浪費掉那么多的水資源和土地資源。并還導致二次污染。可見粉煤灰的綜合利用、變廢為寶是一個十分近切而重要的問題。粉煤灰的綜合利用工作，長期以來一直受到國家的重視，但也受到各種因素的制約，其利用率一度徘徊在20%左右。隨著經濟形勢的發(fā)展和環(huán)保的要求，粉煤灰的利用率不斷上升，利用途徑不斷拓寬。除用于建材墻體、水泥生產、工程回填、道路基層外，還使用于混凝土摻合料代替部分水泥，生產陶粒、橡膠及塑料工業(yè)的填充料，保溫材料及農業(yè)等方面。其用量也以200萬噸左右的速度遞增。1995年其利用率已達41.7%。目前，粉煤灰不完全是一種廢棄物，而成為一種可再生資源，通來分級和處理成為一種商品，從而給社會和企業(yè)帶來了可觀的效益。二、粉煤灰的加工處理粉煤灰的特性和使用技術標準粉煤灰是一種呈微酸性具有潛在活性的粉狀體。其化學成分和性質與火山灰相似。主要成分為SiO2、Al2O3及Fe2O3。物相組成中有60%-85%為鋁硅酸鹽玻璃遭微珠，具水硬性凝膠性能。在水分存在的條件下能與石灰、水泥熟料等堿性物質產生水化反應生成含水硅酸鹽和鋁酸鹽，具有一定強度。含碳量高的粉煤灰，其玻璃體含量減少，活性和強度相對較低。粉煤灰的水化過程進行較緩慢。顆粒細的、尤其在530以下，細顆粒水化速度較快，水化程度也較高。對提高強度、提高早期強度起著重要作用。而在粉煤灰原灰中一般小于等于30的顆粒占50%，且各廠大有差異。故需對原灰進行分級或粉磨等處理。由于粉煤灰的加入既代替了部分水泥，又改善了攪拌混凝土的和易性、均勻性、泌水性、可泵性，這樣可減少用水量，并延長新拌混凝土的凝結時間，對提高后期度、抑制堿骨料反應都有好處。尤其對降低水化熱、延緩放熱速率而使大型水工業(yè)、大體積混凝土澆筑后不開裂甚為有利。但這些使用必須在粉煤灰具備一定細度及達到規(guī)定的標準即等級灰的要求時才行。GB1596-91對等級灰及其在混凝土中摻入量作了規(guī)定，見下表： 序號指 標級 別IIIIII145m篩余量（%）不大于1220452需水量比（%）不大于951051153燒失量（%）不大于58154含水量（%）不大于11不規(guī)定5三氧化硫（%）不大于333混凝土摻合料用等級灰（粉煤灰）標準注：根據(jù)混凝土工程的不同澆筑要求，等級灰的摻合量也不同，最大摻合量可達50%。 等級灰的加工1、達到等級灰的幾種方未能：（1）干法分選用機械分選的設備將原來按需要分選出等級灰和粗灰。等級灰可以是I或II級灰，粗灰一般另行處理（供水泥廠作原料或供筑路等其他用或水排另外堆存）。單一的干法分選技術，其弊端在于粗灰的低值利用。一般有近50%左右的干灰資源只能低值出售（10元/噸左右）。明顯地影響了粉煤灰的經濟效益（每噸的差價I級灰為100元/噸，II級灰為50元/噸）。目前國內很多電廠大部分采用這種單一的干法分選技術，粗灰很多仍用水排方式沖入原有排灰系統(tǒng)，應該說這是一種資源的嚴重浪費，實為可惜。理應再行深加工磨細。（2）磨細加工用粉磨設備將原灰或粗灰磨加工成等級灰的工藝，這是一種成熟的工藝，在原建材行業(yè)及粉煤灰生產單位已有使用。粉磨設備有管磨機、雷蒙磨、振動磨等。大多為原灰直接粉磨后，生產I級或II級灰，但也有生產超細灰的。國內粉磨設備，一般振動磨生產能力較小，管磨生產能力較大。管磨在磨粉煤灰時必須采用特殊的結構和研磨體，否則產量和質量就難以達到要求。原狀灰或粗灰經過粉磨后，薄壁空心玻璃體顆粒被破碎，內部魚卵狀小顆粒外露、分散，海棉狀多孔復珠以及各種粘聚體容易碾散，暴露出新表面，粗大的飩角顆粒和碎骨等顆粒細表，粒形得以改善。比表面積增加和顆粒外部損傷的產生，大大加速了粉煤灰在混凝土中早期的水化反應，這就克服了摻粉煤灰混凝土早期強度低的不足。當然，粉煤灰活性激發(fā)劑的采用，更是提高粉煤灰早期強度的有效途徑。而由于粉磨加工投資較高，生產成本較大，粉磨II級灰時經濟效益不顯著。經三峽工程對比試驗證明：在相同水膠比和摻加量條件下，摻I級灰比摻II級灰的混凝土強度提高約30%，故應大力提倡粉磨和推廣使用I級及超細灰。一般原灰直接粉磨效率較低，最理想的是粗灰粉磨。根據(jù)成品細度要求（I級或II級灰或超細灰）。合理配置結構和研磨體，采用開流粉磨工藝，直接粉磨出成品（I級或II級灰或超細灰）。（3）分選、粉磨綜合加工即原狀灰先分選。將所需等級灰分選出來后，再將粗灰粉磨成等級灰。等級灰可以根據(jù)市場需求生產I級、II級灰或超細灰。方案可以按：這一方案原灰100%被利用。產品生產機動性大，可適應市場的變化要求。是粉煤灰資源綜合利用的最佳方式。也是最經濟的加工方式，值得推廣。 當然這一綜合性加工方式一次性投資較大，但其經濟效益和社會效益可觀。一般情部下，投資回收期也就一年左右。超10萬噸/年原灰處理能力效益比較表 序號原灰(統(tǒng)灰)III級灰II級灰篩余20%I級灰篩余12%超細灰篩余3%1基建投資(萬元)00氣流 分選粉磨 加工分選粉 磨聯(lián)合氣流 分選粉磨 加工分選粉 磨聯(lián)合氣流 分選粉磨 加工分選粉 磨聯(lián)合50250260653003201003503802銷售收入(萬元/年)608010012034060060050011001100566170017003凈利潤(萬元/年)486484962001001503502504003804506004投資回收期(年)0.252.51.730.1850.830.80.260.780.64注意： 1、10萬噸/年處理原灰能力相當于15t/h原灰處理能力。生產設備按300天/年、22小時/天工作制計算。2、原灰細度按35%篩余