1、榆林市粉煤灰概述
榆林市位于陕西省北部,是一座同时拥有煤炭、石油、天然气、岩盐等资源的能源密集型城市。预测拥有煤炭6940 亿吨,已探明储量1500 亿吨,约占全国储量的五分之一。随着能源化工基地的建设,榆林市大量建设热力发电厂,每年产生数量巨大的粉煤灰,且呈不断攀升趋势。据榆林市环保局统计,仅2015 年榆林产生粉煤灰409 万吨,占废弃物总量的21%,是城区生活垃圾总量的16 倍。
2、粉煤灰利用的困境
榆林在粉煤灰的综合利用中投入了大量的人力和物力。神木金联粉煤灰制品有限公司和陕西国华锦界能源责任公司斥资2. 8亿元,建成了西北地区规模最大的粉煤灰制品生产项目,实现了资源的综合利用。2015 年,榆林山水环保建材有限公司年产100 万吨的散装水泥粉磨站竣工,设计年产粉煤灰蒸压砖1 亿块。随着近年榆林基础建设和房地产项目的大幅减少,由粉煤灰为原材料的建筑材料厂只能减缓生产速度,水泥价格的下跌迫使三分之二的本地水泥企业停产。2014 年榆林水泥行业消化的粉煤灰不足200 万吨,还有大量的粉煤灰无法利用,高昂的运输成本导致粉煤灰无法向外地销售。虽然热电厂投入大量资金建设存灰仓库,但无法及时妥善处理粉煤灰。榆林市环保局多次给相关企业开出罚单,仍然无法走出粉煤灰的困境。
3、榆林地区粉煤灰利用研究
粉煤灰可以在建材工程中广泛用于混凝土、砖块、水泥、砂浆、泡沫玻璃的加工,在化学工业中则主要用于提取氧化铝和合成分子筛以及加工复合材料。应用于农业则可以改良土壤、制作化肥添加剂。其还可以用于污水处理以及烟气净化。通过研究,适合榆林现阶段的应用方式主要有以下几方面。
(1) 建设公路。粉煤灰广泛应用于公路工程中,可用于压浆处理路基、路基填筑、软土地基处理、路面基层和底基层、沥青混凝土路面、水泥混凝土路面和大体积混凝土中。利用粉煤灰填筑路堤具有用灰量大、投资少、强度高、固结快、减少污染等优点。参入适量的粉煤灰能够有效改善水泥混凝土的工作性能,可提高混凝土的抗折强度和耐磨性,同时降低水化速度和泌水率。榆林市在“十二五”时期高速公路总长突破1000 公里,居陕西省第一。2016年榆林市继续加大交通基础设施的建设,全年计划完成投资87 亿元,其中铁路建设12 亿元、公路建设75 亿元。道路建设会大量的消耗粉煤灰,能缓解粉煤灰的堆积问题,也可节约成本。
(2) 回填采空区。随着煤炭开采速度的加快,采空区塌陷问题变得尤为严重。截止2013年,神府矿区的248个煤矿已形成采空区面积366平方公里,造成塌陷区95. 67平方公里。塌陷区严重影响房屋、道路和公共设施的安全,2010年至2016年期间,榆林市发生塌陷地震77次,大多为有感地震。治理采煤矿空区费用高昂,2014年锦界镇投资4000多万元注浆治理采空区,平均治理成本13 万元/亩。粉煤灰可用于采空区回填,榆林热电公司采用粉煤灰水泥砂浆灌注法处理煤矿采空区的冷却塔地基,其强度满足设计要求且浆液充满原采空区域,达到了治理采空区的目的。
(3) 提取氧化铝。粉煤灰主要成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO和MgO 等。以陕西有色榆林新材料有限责任公司为代表的煤电铝一体化企业,其自备电厂产生大量的粉煤灰,若提取其中的Al2O3,可产生很大的利润。利用粉煤灰提取氧化铝耗能低、周期短且生产稳定,具有十分可观的发展前景。
4、结语
粉煤灰虽是污染环境的固体废弃物,但其具有很高的利用价值,可在农业、建筑材料、化工工程、环境保护等领域广泛应用。需要结合当地情况进行研究,寻求最佳的利用方法,最大的挖掘其潜在价值。
(转自:粉煤灰产业联盟)