粉煤灰综合利用期刊初审

我国是全球第一煤炭消费大国，2004 年全国煤炭消耗量为 45 ×108t ( 不包括出口 87 × 108t) ，其中电煤消耗量超过 86 × 108t，比 2003 年增加 36 × 108t 左右，或增长16% 左右，电煤的需求量已经占到了煤炭总耗量的 53% ，由此产生的粉煤灰排放量高达2 × 108t。目前粉煤灰的利用领域主要是交通、建材、矿山、水利、冶金等行业，粉煤灰的平均利用率在 45% ～50%，所以每年尚有未利用的粉煤灰大量堆积。截至 2000 年底，我国粉煤灰的累计堆存量高达 5 × 108t，根据统计数据，每万吨粉煤灰需堆灰场 4 ～ 5亩，共需堆灰场 50 万 ～ 5 万亩，以灰场储灰每吨灰渣需综合处理费 20 ～ 40 元计，则每年的综合处理费就需 30 亿 ～60 亿元 ( 林介东等，2002) 。此外，粉煤灰的排放与堆积还会造成严重的环境和生态污染，如何快速、高效地利用或处置粉煤灰，特别是高附加值利用粉煤灰，是摆在我们面前的一项十分紧迫而艰巨的任务。我国粉煤灰的综合利用一直受到国家的高度重视。早在 20 世纪 50 年代，粉煤灰已在建筑工程中用作混凝土、砂浆的掺和料，在建材工业中用来生产砖，在道路工程中用作道路基础材料等。从 60 年代开始，粉煤灰利用重点转向墙体材料，研制生产了粉煤灰密实砌块、墙板，粉煤灰烧结陶粒和粉煤灰黏土烧结砖等。70 年代，国家为建材工业中粉煤灰的利用投资了 7 亿元，总设计用灰量为 89 ×104t，设计生产线 261 条。80 年代以来，随着我国改革开放的不断深入，国家把资源综合利用列为经济建设中的一项重大决策。对粉煤灰的处置和利用在指导思想上不断深化，从 “以储为主”改为 “储用结合，积极利用”，再进一步明确为 “以用为主”，使粉煤灰综合利用得到蓬勃发展。我国在1987 年创办了 《粉煤灰综合利用》 专业杂志，其后又有 《粉煤灰》、《粉煤灰人》 等杂志陆续创办，并建立了粉煤灰综合利用网站 com，类似于美国的粉煤灰网站 com 和煤灰协会网站 acaa- org，刊载粉煤灰理论研究与应用方面的大量信息，为粉煤灰的研究和资源化利用提供了信息平台。我国粉煤灰在不同领域的应用情况如表 3 所示 ( 奚新国和许钟梓，2003) 。尽管表中的应用分类不甚严密，但我们仍然可以看出，我国粉煤灰的利用领域也主要集中于水泥、混凝土和填筑材料等方面，高附加值利用水平依然很低。表 2 美国粉煤灰应用领域及其所占比例( 据ACAA，2003; EPA，2005)表 3 我国粉煤灰应用情况( 据奚新国和许钟梓，2003)粉煤灰在水泥、混凝土以及公路建设中应用的主要技术论著，可以参见美国 ACAA协会 2003 年出版的 《Fly Ash Facts for Highway Engineers》技术报告，该报告自 1986 年出版以来经过多次修改，并以 10 个章节的内容系统地描述了粉煤灰在公路建设中应用的技术信息。我国在这一领域比较著名的技术论著有 1989 年沈旦申编写的 《粉煤灰混凝土》和2002 年钱觉时所著的 《粉煤灰特性与粉煤灰混凝土》，后者参阅了大量国内、外粉煤灰研究文献和技术成果，特别是美国方面的最新研究成果，全面系统地论述了粉煤灰的形成与分类，粉煤灰的物理、化学性质、矿物组成、环境特性，以及粉煤灰在混凝土中应用等方面的内容。从国内、外粉煤灰利用研究情况看，有 3 个方面值得关注。( 1) 大灰量直接利用粉煤灰作为填筑材料 ( 如修路、筑坝、回填等) 在工程中的使用，是粉煤灰大用量、直接利用的一种重要途径。粉煤灰填筑工程的特点，首先是投资少、上马快，不像粉煤灰在建材产品中的利用那样，要花费较多的投资兴建工厂。填筑路堤或工程回填，只要提供运灰工具和摊铺、碾压机械，就可以进行施工。其次是用灰量大，如上海沪嘉高速公路，按路堤高 27 m，路幅 26 m 计，每千米可用湿灰约 10 ×104t。这个用量相当于一个年产加气混凝土 10 ×104t 工厂的用灰量，或相当于年产 15 亿块粉煤灰黏土烧结砖的用灰量。再次，对灰的质量不像使用在水泥、混凝土中那样严格，干灰、湿灰都可使用。( 2) 中级别利用主要指粉煤灰在水泥、混凝土及其建筑制品方面的应用。此类应用通常需要对粉煤灰进行加工处理，如需要分选和细磨等。粉煤灰在混凝土中的应用技术开发始于 20 世纪 50年代初期，至今一直都是很活跃的研究课题。通过粉煤灰在混凝土中的应用基础研究、性能研究、工程研究等，进一步认识到对粉煤灰的 “形态效应”、 “活性效应”、 “微集效应”等必须在应用技术中充分注意才能控制和保证粉煤灰混凝土的质量，同时也证实了粉煤灰在混凝土的应用中存在着一定的 “负因素”和 “变易性”。只有开发粉煤灰产品和选用符合质量要求的粉煤灰，并在混凝土中合理使用，才能符合各种类别和不同等级的混凝土的质量要求。粉煤灰建筑制品可分为非烧制型和烧制型两种，非烧制型粉煤灰建筑制品的诸多产品中，最先得到开发的是蒸养制品，如硅酸盐砌块、蒸养粉煤灰砖、大型硅酸盐墙板等。20世纪 80 年代后期，随着各种外加剂技术的发展，自然养护的产品得以发展。粉煤灰烧制型建筑制品，主要是利用粉煤灰代替部分黏土制作烧结砖、空心砖、墙地砖以及粉煤灰烧结陶粒等，掺加粉煤灰生产陶质制品，是很有发展前途的新型建筑材料。近年来，粉煤灰在农业方面的利用快速增加。根据卡庆斯基土壤质地分类制标准，按照颗粒组成，粉煤灰相当于紫砂土、砂壤土和轻壤土，持水特性与类似质地土壤相一致。保持水分除靠颗粒之间的毛细管孔隙外，还在颗粒破碎球体的洞穴和蜂窝状孔隙内蓄水。粉煤灰的颗粒结构决定了与土壤水分相比，粉煤灰水分更易被植物利用。这一特性在农业中得到了充分肯定。此外，粉煤灰在改良土壤、育秧、覆盖越冬作物，用粉煤灰制作硅钙肥、磁化粉煤灰、与腐殖酸混合的堆积肥，灰场覆土造田，用粉煤灰回填坑洼地和矿区塌陷区复垦造地等方面收效显著。( 3) 高级别利用粉煤灰是空心玻璃体等组分的混合物，其中玻璃微珠系硅铝质玻璃体，碳以多孔状炭粒和碎屑状炭粒出现在富铁玻璃珠中。颗粒的形态、密度和成分均有差异，利用途径和经济价值也不尽相同。因此，通过一定的化学或物理方法将它们从粉煤灰中分选或提取出来，做到物尽其用，如分选出的空心微珠可以作为塑料、橡胶、金属的填充剂等。这一方面，虽然粉煤灰消耗量不大，但粉煤灰的利用价值较高，故称为高级别利用，或称之为精细利用。粉煤灰是包含多种元素的重要资源。因此，粉煤灰高级别利用项目甚多，国外研制的项目也不少，但真正能够形成生产力，又能坚持下来的不多。我国已研究开发的项目有:粉煤灰漂珠、沉珠的分选和利用，粉煤灰中炭粒的分选和利用，粉煤灰中富铁玻璃微珠的分选和利用，以及粉煤灰中铝、铁、镓的提取等等。

第一条　为推动粉煤灰综合利用，保护环境和土地资源，根据《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》等有关法律、法规的规定，结合本市实际，制定本条例。第二条　本条例所称粉煤灰是指煤粉燃烧过程中排出的灰渣。　　本条例所称粉煤灰综合利用是指利用粉煤灰生产建筑材料及其它制品，利用粉煤灰筑路、筑坝、建桥等工程建设，或者将粉煤灰用于回填、复垦造地、改良土壤、生产肥料以及从粉煤灰中提取有用物质等活动。第三条　在本市行政区域内排放、贮存、运输粉煤灰以及从事粉煤灰综合利用、科学研究等活动的单位和个人，应当遵守本条例。第四条　粉煤灰综合利用应当贯彻谁排放、谁治理，谁利用、谁受益的原则，以用为主，鼓励利用。第五条　粉煤灰综合利用应当作为市、县人民政府环境保护责任目标。有关行业、企业应当将粉煤灰综合利用列入技术改造目标。第六条　南昌市城乡建设行政管理部门是本市粉煤灰利用的主管部门，对粉煤灰综合利用管理工作负有下列主要职责：　　（一）宣传、执行有关粉煤灰综合利用的法律、法规；　　（二）拟订并组织实施粉煤灰综合利用规划和计划；　　（三）负责粉煤灰排放、贮存和开发利用的管理监督和协调粉煤灰排放、运输、使用单位的关系；　　（四）参与粉煤灰排放项目和粉煤灰综合利用项目的设计、审查和竣工验收；　　（五）检查监督粉煤灰制品的掺灰量；　　（六）征收和管理粉煤灰综合利用开发基金；　　（七）组织开展粉煤灰综合利用项目的科技开发和科研成果的推广应用；　　（八）提供粉煤灰综合利用的咨询服务。　　市城乡建设行政管理部门所属的市粉煤灰综合利用管理机构负责具体实施前款所列职责。　　县城乡建设环境保护部门负责本县粉煤灰综合利用管理工作，并接受市粉煤灰综合利用主管部门及其管理机构的业务指导。　　计划、经济贸易、环境保护、规划、建筑、技术监督、工商行政、税务、物价、市容、交通、公安等行政主管部门，应当按照各自的职责，做好粉煤灰综合利用管理工作。第七条　粉煤灰排放单位应当按照粉煤灰综合利用规划和计划建立粉煤灰综合利用目标责任制，开展粉煤灰综合利用。　　粉煤灰排放单位的粉煤灰综合利用量应当逐年增加。第八条　新建、改建、扩建有粉煤灰排放的工程项目，其项目建议书、可行性研究报告以及初步设计应当有相应的粉煤灰综合利用的内容。没有相应的粉煤灰综合利用内容的，计划、经济贸易部门不予批准立项。　　粉煤灰综合利用设施必须与主体工程同时设计、同时施工、同时使用。　　现有粉煤灰综合利用设施不符合要求的，使用单位应当按照粉煤灰综合利用主管部门的要求，在规定期限内完成更新改造。第九条　不具备或者不完全具备粉煤灰综合利用条件的粉煤灰排放单位，应当支持其他单位利用粉煤灰，并为用灰单位取用粉煤灰提供方便。第十条　粉煤灰排放单位对取用原状粉煤灰的单位或者个人，不得收取或者变相收取加工费。　　单位或者个人自行取用火力发电厂贮灰场原状粉煤灰的，火力发电厂应当给予每吨4元的装运补助费。火力发电厂可以将装运补助费交由粉煤灰综合利用管理机构代付。第十一条　粉煤灰排放单位对取用符合国家或者行业标准的成品粉煤灰的单位或者个人，根据用灰者利益大于排灰者利益的原则，按照加工成本和质量，可以适当收取加工费。加工费收取标准经市粉煤灰综合利用主管部门审核同意后，报同级物价部门批准。第十二条　粘土砖厂生产粘土砖，有粉煤灰可供取用的，应当掺用粉煤灰。　　本市行政区域内不得新建或者扩建粘土砖厂。第十三条　单位或者个人生产建筑材料及其制品，筑路、筑坝、建桥等建设工程项目以及回填、复垦造地、改良土壤、生产肥料等，有条件使用粉煤灰的，应当使用粉煤灰。第十四条　对有条件使用粉煤灰或者粉煤灰制品的建设工程项目，规划部门应当征得粉煤灰综合利用主管部门的审查同意后，核发规划许可证；设计单位应当按照审查批复的初步设计，将粉煤灰或者粉煤灰制品的利用纳入设计方案；建设、施工单位应当按照设计方案使用粉煤灰或者粉煤灰制品；建设工程监理单位应当按照有关部门批准的设计方案进行监理。

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皮质加工

粉煤灰是一种放错地方的资源，粉煤灰可用作水泥、砂浆、混凝土的掺合料，并成为水泥、混凝土的组分，粉煤灰作为原料代替黏土生产水泥熟料的原料、制造烧结砖、蒸压加气混凝土、泡沫混凝土、空心砌砖、烧结或非烧结陶粒，铺筑道路；构筑坝体，建设港口，农田坑洼低地、煤矿塌陷区及矿井的回填；也可以从中分选漂珠、微珠、铁精粉、碳、铝等有用物质，其中漂珠、微珠可分别用作保温材料、耐火材料、塑料、橡胶填料。