圖片來源網絡

在寒冷的冬季，北方城市陸續燒起了熱爐子，高聳的熱電廠煙囪吞吐出陣陣白霧。我們都知道熱電廠是通過燃燒煤炭來產生熱量，進而發電或供暖。但煤炭中仍有大量粘土礦物等不可燃燒物質，它們在高溫下發生脫水、分解、軟化熔融，再經快速冷卻凝固，形成粉煤灰顆粒。這些顆粒大小不一，小的可能只有幾微米，大的可以達到幾百微米。它們或是在干式排灰系統里，被煙道中的靜電除塵器或布袋除塵器精準捕捉，落入灰斗后踏上被輸送儲存的旅程；或是在濕式排灰系統中，與水交融化為灰漿，流入灰池等待進一步的處置。

粉煤灰堆存，來源網絡

我國是個產煤大國，以煤炭為電力生產基本燃料。據統計1995年粉煤灰排放量達1.25億噸，2000年約為1.5億噸，到2010年將達到3億噸；2013年粉煤灰產量5.8億噸，到2023年年產量達到7.49億噸（另說8.65億噸）。時光回溯十年前，這些粉煤灰主要靠露天堆存，形成大量粉煤灰堆場。這些粉煤灰一旦“任性”起來，揚塵四起，污染大氣；排入水系會造成河流淤塞，而其中的有毒化學物質還會對人體和生物造成危害。

粉煤灰年產生量，圖自制

其實粉煤灰主要有 Al?O?、SiO?、Fe?O?、CaO、TiO?、MgO、Na?O 等組成，在微觀下可以看出表面具有光滑的玻璃體結構，這種非晶態玻璃體較高的化學內能和潛在活性。自20世紀初，國內外就已經開始了粉煤灰的綜合利用研究，直到二戰結束后歐洲國家煤炭逐漸成為主要燃料，但其燃燒后形成的環境污染以及礦物資源枯竭等問題嚴重顯現出來，強烈地激發起人們對粉煤灰應用技術的研究和開發，其應用范圍也越來越廣泛，涉及建材、建工、筑路、化工、環保、農業、回填、高附加值產品等眾多領域。

在建筑領域：粉煤灰在建筑方面的使用了占總利用量的45%，主要主要產品有：粉煤灰水泥(摻量30%以上)、混凝土、普通水泥、墻體材料、硅酸鹽承重砌塊和小型空心砌塊、燒結陶粒、燒結磚等。其中由于具有火山灰活性，粉煤灰可制作成水泥摻合料或固廢膠凝材料用以替代水泥。

在環保領域：主要是基于粉煤灰的吸附特性及特定組分用于廢水、廢氣的處理。如利用粉煤灰制備的聚合氯化鋁、硫酸鋁等絮凝劑在污水處理方面具有成本低、效率高等特點，應用前景廣闊。

在農業領域：粉煤灰的顆粒形態賦予了其易被吸收的特點，而粉煤灰又富含大量對農作物有益的微量元素，因此粉煤灰可為農作物提供營養成分，促進農作物生長。

在道路領域：粉煤灰可用于道路基層和底基層的鋪設。將粉煤灰與石灰、碎石等混合，經過壓實等處理后形成穩定的道路結構層。這是因為粉煤灰中的化學成分能夠與石灰發生反應，形成具有一定強度和穩定性的膠凝物質，增強道路的承載能力。比如在一些城市的次要道路建設中，采用粉煤灰混合材料，既有效利用了粉煤灰，又降低了道路建設成本。

據報道，我國內蒙古、河北、寧夏、山西等地都有大量粉煤灰資源利用示范項目投產，大大促進了粉煤灰的綜合利用水平。當前我國粉煤灰綜合利用水平高達80%左右，是利用量最大、應用最廣泛的工業固廢之一。粉煤灰也真正從一無是處的電廠廢物，變成了香餑餑。

引用：

1. 《2022-2023年大宗工業固體廢棄物綜合利用產業發展報告》

2. 《2022-2026年粉煤灰行業發展研究報告》

3. 《2024-2030年中國粉煤灰行業發展動態及投資機會分析報告》智研咨詢研究

4. 《2024-2030年中國粉煤灰行業發展運行現狀及投資策略研究報告》華經產業研究院

5. 時雅倩,關渝珊,葛偉哲,等.粉煤灰建材化增值利用：最新技術與未來展望[J].煤炭學報,2024,49(06):2860-2875.

6. 王麗萍,李超,曹坤,等.粉煤灰在廢水處理領域的應用研究進展[J].化工新型材料,2024,52(S2):71-75+82.

7. 閻培渝.粉煤灰在復合膠凝材料水化過程中的作用機理[J].硅酸鹽學報,2007(S1):167-171.

8. 雷瑞,付東升,李國法,等.粉煤灰綜合利用研究進展[J].潔凈煤技術,2013,19(03):106-109.1

9. 劉夢茹,楊亞東,楊素潔,等.粉煤灰資源綜合利用現狀研究[J].化工礦物與加工,2021,50(04):45-48.

作者：崔彥發，河北省固廢建材化利用科學與技術重點實驗室，固廢利用專家。

轉載請備注來源。

來源: 固廢實驗室