“替代”水泥能筑成大壩 粉煤灰“超細(xì)活化”變資源

  粉煤灰是火力發(fā)電廠燃煤產(chǎn)生的固體廢棄物，在過(guò)去，它曾是毫無(wú)利用價(jià)值的污染物，現(xiàn)在在新技術(shù)的推動(dòng)下，它被摻進(jìn)混凝土中作為水泥的優(yōu)良替代品。粉煤灰的資源化技術(shù)目前已經(jīng)相對(duì)成熟，但是在市場(chǎng)推廣方面還有很長(zhǎng)的路要走。

  替代水泥能筑成大壩粉煤灰“超細(xì)活化”變資源

  “這個(gè)灰是從電廠煙筒下邊接下來(lái)的原灰，這是經(jīng)過(guò)生產(chǎn)處理的粉煤灰，比面粉還要細(xì)?！痹诮邮懿稍L時(shí)，內(nèi)蒙古呼倫貝爾盛偉科技實(shí)業(yè)有限公司董事長(zhǎng)劉好朋帶來(lái)了兩個(gè)瓶子現(xiàn)場(chǎng)“演示”。

  劉好朋演示的產(chǎn)品名為“超細(xì)活化粉煤灰”。今年5月份，劉好朋所在的公司建設(shè)完工投入正式生產(chǎn)。這項(xiàng)全國(guó)首創(chuàng)、國(guó)際領(lǐng)先的超細(xì)粉煤灰粉磨技術(shù)將實(shí)現(xiàn)粉煤灰100%資源化利用。

  “高端客戶市場(chǎng)”是劉好朋首先亟待解決的問(wèn)題，也最讓劉好朋發(fā)愁。

  據(jù)劉好朋介紹，他們的產(chǎn)品主要用于生產(chǎn)水泥和混凝土的磨細(xì)粉煤灰，可以確保生產(chǎn)的活化粉煤灰在水泥中替代熟料量40％以上，活化粉煤灰摻入混凝土中生產(chǎn)高性能混凝土替代水泥量30％以上。

  粉煤灰100%資源化利用

  2012年，集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、綜合利用粉煤灰資源的一體化生產(chǎn)企業(yè)呼倫貝爾市盛偉科技實(shí)業(yè)有限公司正式落戶鄂溫克旗，盛偉科技通過(guò)長(zhǎng)期與南京工業(yè)大學(xué)合作，共同研發(fā)了國(guó)際國(guó)內(nèi)先進(jìn)的超細(xì)粉煤灰粉磨技術(shù)，并獲得了國(guó)際專利。

  2012年，該公司在華能伊敏發(fā)電廠三期院內(nèi)建設(shè)了一條日產(chǎn)5000噸超細(xì)粉煤灰生產(chǎn)線，可日產(chǎn)5000噸超細(xì)粉煤灰，年可消納伊敏煤電公司粉煤灰排放180萬(wàn)噸，為企業(yè)減少二氧化碳排放84萬(wàn)噸，經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保效益顯著。

  我們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)看到，廠區(qū)東面和北面為電廠粉煤灰輸送廊道，東北角為該廊道中轉(zhuǎn)樓，原狀粉煤灰可從該中轉(zhuǎn)樓處取料，粉煤灰進(jìn)廠方便、捷近。東面緊鄰粉煤灰廊道為電廠專用鐵路線。

  “超細(xì)粉煤灰產(chǎn)品通過(guò)汽車散裝罐車運(yùn)至當(dāng)?shù)鼗蛑苓叺貐^(qū)的水泥廠或商品混凝土攪拌站，也可通過(guò)火車散裝罐車運(yùn)輸出廠。”劉好朋介紹道。

  粉煤灰是火力發(fā)電廠燃煤產(chǎn)生的固體廢棄物，燃燒一噸煤就能產(chǎn)生250到300公斤粉煤灰。目前，國(guó)內(nèi)粉煤灰的利用率僅為10%到20%。

  粉煤灰資源化工作，一直是國(guó)內(nèi)外極為重視的問(wèn)題。1948年美國(guó)蒙大拿州的俄馬壩工程就大量使用了粉煤灰，數(shù)量達(dá)13萬(wàn)噸，替代水泥，降低造價(jià)，實(shí)踐表明該壩工程毫不遜色，被世人稱俄馬壩工程為粉煤灰應(yīng)用史上的第一塊里程碑。當(dāng)前一些發(fā)達(dá)國(guó)家已不僅把粉煤灰作為良好的建筑材料，而是列為再生資源大力發(fā)展綜合利用。

  1991年國(guó)家頒布《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》標(biāo)準(zhǔn)后，2005年又進(jìn)行了修訂（GB/T1956-2005）。標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)粉煤灰細(xì)度、需水量比、燒失量等指標(biāo)分為Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)灰，細(xì)度為重要指標(biāo)之一。

  由于水泥和混凝土中可以大批量用粉煤灰，其應(yīng)用一直是我國(guó)水泥界研究的重點(diǎn)。目前我國(guó)有1/3的燃煤發(fā)電廠均采用分選的方式生產(chǎn)商品粉煤灰，收到良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。隨著黃河小浪底水利工程、長(zhǎng)江三峽水利工程等水利工程大量使用分選粉煤灰，我國(guó)粉煤灰分選技術(shù)得到逐漸發(fā)展。

  劉好朋介紹，就目前建材行業(yè)采用的粉煤灰粉磨工藝而言，無(wú)論采用的是開(kāi)路細(xì)磨工藝，還是閉路細(xì)磨工藝，由于使用的都是普通磨機(jī)，這種磨機(jī)將粉煤灰磨至400m2/kg很容易，要磨至600m2/kg就有困難，并且存在電耗急劇增加、事故發(fā)生頻次增大等問(wèn)題?！熬唧w來(lái)說(shuō)，普通磨機(jī)在磨至一定細(xì)度后，往往會(huì)出現(xiàn)粘料、集聚現(xiàn)象，阻礙了高細(xì)粉磨的進(jìn)行，使出磨產(chǎn)品需水比無(wú)法滿足Ⅰ級(jí)灰標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)產(chǎn)量較低，產(chǎn)品成本上升。”

  而粉煤灰超細(xì)粉磨技術(shù)具有合理的研磨體級(jí)配、專有的內(nèi)部裝置，可以實(shí)現(xiàn)只要符合GB/T1596-2005要求，即可生產(chǎn)出優(yōu)于一級(jí)灰比表面積為600m2/kg的超細(xì)粉煤灰，粉磨電耗約30kwh/t。該專用粉煤灰超細(xì)磨通過(guò)對(duì)球磨機(jī)的襯板，隔倉(cāng)板及研磨體級(jí)配等進(jìn)行了技術(shù)改造，更適合于粉煤灰的物理特性，通過(guò)磨細(xì)，可提高粉煤灰的物理和化學(xué)活性，降低需水比。

  “磨細(xì)粉煤灰加激發(fā)劑在機(jī)械活化與化學(xué)活化復(fù)合作用下，磨細(xì)粉煤灰摻入量為45％，其他條件相同情況下，混凝土結(jié)構(gòu)更加致密，強(qiáng)度更高?！眲⒑门蠼榻B。

  推動(dòng)超細(xì)粉煤灰的推廣應(yīng)用

  目前，超細(xì)粉煤灰在我國(guó)中東部地區(qū)應(yīng)用較普遍，市場(chǎng)行情較好，尤其是江蘇、安徽等地超細(xì)粉煤灰非常緊俏，價(jià)格持續(xù)走高。

  “雖然在呼倫貝爾乃至內(nèi)蒙古自治區(qū)目前還沒(méi)有超細(xì)粉煤灰生產(chǎn)企業(yè)，企業(yè)的產(chǎn)品市場(chǎng)前景廣闊，但由于任何新產(chǎn)品要得到用戶的接受和認(rèn)可需要一個(gè)發(fā)展過(guò)程，因此超細(xì)粉煤灰前期銷售非常困難。為了使項(xiàng)目產(chǎn)品盡快打開(kāi)銷路，除做好產(chǎn)品宣傳工作外，我們還必須制定并采取科學(xué)有效的銷售策略?！眲⒑门笳f(shuō)。

  據(jù)在呼倫貝爾當(dāng)?shù)夭稍L得到的信息，企業(yè)所在地呼倫貝爾及周邊的齊齊哈爾、大慶等地經(jīng)濟(jì)發(fā)展增速較快，建設(shè)需要的水泥、混凝土需求量較大，這幾個(gè)地區(qū)的水泥及商品混凝土生產(chǎn)量也較大。通過(guò)對(duì)目標(biāo)市場(chǎng)及可開(kāi)拓市場(chǎng)分析可以看出，每年對(duì)超細(xì)粉煤灰的需求量很大，預(yù)測(cè)這幾個(gè)地區(qū)每年約需超細(xì)粉煤灰總量在840萬(wàn)噸，為產(chǎn)品提供了廣闊的市場(chǎng)空間。

  超細(xì)活化粉煤灰在水泥、混凝土中的應(yīng)用具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)能力。目前呼倫貝爾市及周邊的齊齊哈爾市、大慶市等地的商品混凝土攪拌站使用的微粉有兩種，一種是采用一級(jí)粉煤灰，一種是超細(xì)礦粉。如果采用一級(jí)粉煤灰，只能替代10%~20%的水泥，而采用超細(xì)粉煤灰（活化粉煤灰）可替代水泥量30％以上，按照水泥價(jià)格330元/噸、一級(jí)灰價(jià)格40元/噸、活化粉煤灰價(jià)格120元/噸計(jì)算，采用超細(xì)粉煤灰代替一級(jí)灰可替代水泥量30％以上，則每m3商品混凝土生產(chǎn)成本可降低10-15元。

  劉好朋說(shuō)，如果采用超細(xì)礦粉，一般替代20%-30%的水泥，但超細(xì)礦粉價(jià)格也較高（接近水泥價(jià)格），按照水泥價(jià)格330元/噸、超細(xì)礦粉價(jià)格300元/噸、超細(xì)粉煤灰價(jià)格120元/噸計(jì)算，采用超細(xì)活化粉煤灰代替超細(xì)礦粉，則每m3商品混凝土生產(chǎn)成本可降低16-22元。

  在此之前，劉好朋已經(jīng)在北京周邊調(diào)研多日，半個(gè)月跑了北京十多家科研和水泥生產(chǎn)企業(yè)?！昂魝愗悹柈?dāng)?shù)氐乃嗌a(chǎn)企業(yè)及混凝土攪拌站均較多，水泥生產(chǎn)用混合材主要為原狀粉煤灰，摻量較少，均在20%以下?！眲⒑门蠼榻B，當(dāng)?shù)鼗炷翐搅繕?biāo)號(hào)低，基本C40的混凝土都很少。”劉好朋說(shuō)?！俺?xì)活化粉煤灰的使用價(jià)值應(yīng)該體現(xiàn)在高端建筑上，來(lái)滿足優(yōu)質(zhì)水泥和高性能混凝土市場(chǎng)的需求?！?

  劉好朋介紹，目前，就江蘇、安徽兩地的超細(xì)粉煤灰市場(chǎng)售價(jià)（出廠價(jià)）來(lái)看，一般來(lái)說(shuō)，比表面積在550～600m2/kg的超細(xì)粉煤灰價(jià)格比統(tǒng)灰（原狀粉煤灰）高100/t元、比當(dāng)?shù)氐乃鄡r(jià)格低120/t元左右。為了使超細(xì)活化粉煤灰盡快打入高端市場(chǎng)，前期可適當(dāng)將其價(jià)格定低，讓水泥生產(chǎn)企業(yè)和商品混凝土生產(chǎn)企業(yè)獲得較大效益，以提高水泥生產(chǎn)企業(yè)和商品混凝土生產(chǎn)企業(yè)使用超細(xì)粉煤灰的積極性，可有力地推動(dòng)超細(xì)粉煤灰的推廣應(yīng)用。

  技術(shù)成熟效益顯著

  目前我國(guó)粉煤灰的綜合利用技術(shù)有近200項(xiàng)，其中得到實(shí)施應(yīng)用的近70項(xiàng)，主要應(yīng)用在建材制品、建設(shè)工程方、道路工程、從粉煤灰中提取礦物和高值利用等。這些技術(shù)比較成熟，用灰量大，不僅便于推廣使用，而且可以在帶來(lái)明顯的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

  但劉好朋也認(rèn)為，我國(guó)各地煤質(zhì)及電廠鍋爐燃燒情況不盡相同，各地粉煤灰品質(zhì)差異較大，總體而言，粉煤灰綜合利用水平與發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距較大。所以我國(guó)粉煤灰綜合利用還存在一些問(wèn)題，如：以煤為主的電力工業(yè)迅速發(fā)展和粉煤灰綜合利用相對(duì)落后問(wèn)題，供需雙方利益分配及政策調(diào)控力度不夠問(wèn)題，技術(shù)研究開(kāi)發(fā)力量較薄弱分散，在技術(shù)上需要進(jìn)一步完善。比如粉煤灰在混凝土中的優(yōu)效應(yīng)用技術(shù)，我國(guó)應(yīng)引用國(guó)際上正在發(fā)展的“高標(biāo)號(hào)水泥＋大產(chǎn)量粉煤灰 高效減水劑”的方法。同時(shí)，積極開(kāi)展高鈣粉煤灰中f－Cao的控制研究，發(fā)展高鈣粉煤灰作為混凝土摻和料的應(yīng)用技術(shù)。著重開(kāi)展自動(dòng)化程度高的粉煤灰利用專用設(shè)備，提高粉煤灰利用的技術(shù)裝備水平。開(kāi)展粉煤灰綜合利用工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)性和系統(tǒng)性理論研究，制訂合理的粉煤灰綜合利用的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)規(guī)程，質(zhì)量管理體系和評(píng)價(jià)體系。

  “粉煤灰科學(xué)技術(shù)是一項(xiàng)綜合性、邊源性科學(xué)技術(shù)，其技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展，依賴于其它學(xué)科的最新進(jìn)展。若能合理利用，則既能夠用來(lái)化解粉煤灰所帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題，又能夠?qū)⑵渥鳛橐粋€(gè)新興的資源以發(fā)展多種實(shí)用性產(chǎn)品，其前景是非常美好的。”劉好朋認(rèn)為。