浅析如何实现粉煤灰资源的综合利用

摘要:随着新型建筑市场的发展,工业生产是否环保节能已经成为用户关注的焦点内容。文章结合鹤壁福田舒布洛克建材有限公司的产品生产情况,探讨了陶粒生产对环境影响与治理,粉煤灰烧结陶粒技术的优点,分析了如何采取有效措施才能实现粉煤灰资源的综合利用。

关键词:粉煤灰;综合利用;陶粒技术;资源利用

中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)21-0113-02

本文结合鹤壁福田舒布洛克建材有限公司的产品生产情况,分析了如何采取有效措施才能实现粉煤灰资源的综合利用。充分利用粉煤灰一方面减少化工生产给环境带来的污染,另一方面也能够减少资源的浪费,提高资源利用率,实现经济效益的提高。而实现这些的重点,必须要按照陶粒工艺生产流程图,严格执行生产过程来实现。

一、陶粒生产对环境影响与治理

社会主义工业化的迅速发展使得生产过程急需大量的工业原料,而这些原料的开采主要都是从大自然中获取,木材、石油、天然气、煤矿这些都是大自然给予我们的资源。然而由于人类大量不合理开采利用,砍伐树木、煤矿燃烧、废气排放等污染现象造成了水土流失、沙漠化、温室效应,给环境带来了前所未有的破坏。如果不加以重视,环境继续恶化下去,人类最终将无法在地球上生存。

在原料输送、落料过程中有矿物粉尘和水泥粉尘产生,因为建有密封和半密封料仓,无需复杂的处理。

陶粒项目生产时产生的污染物主要有烟气、粉尘、噪声、生活和卫生用水等。烟气由烧结机焙烧时产生,由于采用氧化气氛下焙烧(空气过剩系数1.5～2),烟气中的CO含量很少(<0.2%),主要是氮、氧和CO2,无其他有害成分,烟气中的粉尘主要是煤灰。此外、在物料的破碎、筛分和运输过程中均会产生一定粉尘,从所有原料和燃料的化学分析得知,上述粉尘的游离SiO2含量均<10%,对人体损害较少。噪声主要产生于破碎机、振动筛、振动运输机、风机等,最大噪声级约100dB,最小80～85dB。由于陶粒项目所用设备中无高频振动机构,震动不大,影响较小。生产用水主要有两个方面:一是生料预湿成球用水,在焙烧时蒸发随烟气排放;二是设备的轴承、箱套冷却用水,无污染,采用冷却水池循环使用,因此,全厂无生产用水排放。而生活和卫生用水量少,不连续排放。全厂排放的粉尘全部用于生产,无一排出。

环境污染日益严重不仅仅局限于某个国家某个民族,环境问题除了引起了国家和人民的高度重视。国际上也召开了有关维护世界环境的有关会议,可见环境问题已经严重到了不得不采取措施解决的时刻,加强环境保护,促进人与自然和谐相处,实现社会可持续发展,成了迫在眉睫的大事情。陶粒分厂每年利用电厂排放的工业废渣——粉煤灰约14万吨,不仅有效减少环境污染,还可节约灰坑用地或使热电厂已有灰坑用地的使用年限延长5～10年,将有利于改善热电厂及周边地区的生态环境。

二、 粉煤灰烧结陶粒技术的优点

我国是一个煤炭资源十分丰富的国家,约70%的煤用于火力发电。煤燃烧时烟气中带出的粉状残留物即为粉煤灰,大量的不断增加的粉煤灰得不到合理利用,将极大程度上污染环境,影响气候,破坏生态。因此把粉煤灰作为一种资源来加以认识和充分利用,是关系到我国电力工业及相关工业可持续发展所面临的有待解决的大问题。

(一)项目优势

粉煤灰烧结陶粒技术,以粉煤灰(适用于各类粉煤灰:干排、湿排灰)为主要原材料,在不加或少加外加剂和掺和料情况下,经过计量、搅拌、成球和烧结机烧结等工艺过程,具有掺灰量大、产品质量高、投资少、见效快等特点。充分利用电厂若干年来无法合理解决的固体废弃物——粉煤灰、炉渣、烟道灰等,生产目前市场上少数几种供不应求的新型建筑材料——高强、轻质、环保、节能的大掺量粉煤灰烧结陶粒,从而服务于中国建筑和建材产业,推动节能产业的发展和进步。在解决火力发电厂“零排放”痼疾的同时,为投资者带来迅速而丰厚的回报,并产生显著的社会效益。

(二)用途广泛

粉煤灰具有广泛的用途,这给充分利用粉煤灰带来了良好的使用前提。例如:用做高层建筑和市政桥梁工程时,可缩小构件截面尺寸,减轻下部结构及基础荷重,节约钢材和其他材料用量,降低工程造价、加快施工进度;应用于建筑墙板和建筑砌块时,可减少水泥用量、减轻重量、增加建筑保温、隔声性能;是地下建筑工程、造船工业及耐热混凝土等工程的首选骨料;陶粒可用作水的过滤剂、花卉的保湿载体和蔬菜无土栽培等;用于筑路工程,可显著提高道路的抗滑性能,提高车辆行驶安全性,用于软土地基和高寒地区,可延长道路的使用寿命。粉煤灰不但使用面广,成本价格也很低,根据不同的施工需要,可以合理地选择粉煤灰运用,在减少资源浪费的同时也增加了经济效益,可谓“一举两得”。

(三)节能环保

随着市场经济的发展,走新型工业化道路是每个企业积极倡导的生产方式。粉煤灰陶粒大量利用工业废弃物,减少耕地良田资源的占用,不采用任何化学添加剂,充分利用粉煤灰,变废为宝,发展和提高粉煤灰综合利用水平,世界各国多已将此列为重点鼓励发展的环保项目;再者,本工艺独特的集中收尘系统完全区别于回转窑和立窑,任何粉尘点均可得到良好的收尘效果,烧结机部分还将使用静电或布袋收尘器,粉尘和烟气排放达到并超过了国家规定要求;除此之外,本工艺生产无噪音,无需水处理。工艺采用环保设计,处处体现人性化、现代化花园式工厂的超前理念。

三、综合利用粉煤灰资源的措施

鹤壁福田舒布洛克建材有限公司主要产品为陶粒、砌块。其中陶粒可用于水处理,园艺及保温工程,也可用作砌块骨料;砌块分为四大系列:建筑砌块系列、铺地砖系列、挡土墙系列和水工系列,其中粉煤灰陶粒产品使公司主要生产经营对象。要想实现综合利用粉煤灰资源,最主要的是必须严格按照生产工艺流程进行生产,这样才能减少资源浪费,实现资源的充分利用。

在生产过程中充分利用资源,提高资源的利用率需要做好每一个环节的工作,这需要根据工艺流程图合理的确定陶粒生产工艺,根据流程图确定相关步骤,具体流程如以下步骤:

(一)原料

干粉煤灰由电厂专用罐车运入厂内直接泵输送到陶粒车间粉煤灰筒仓内。采用电厂的干排粉煤灰,其化学成分由综合实验确定。若粉煤灰中的含碳量小于3%～5%,将需要添加少量的煤粉,整个系统由PLC软件和控制系统控制并实现全过程自动化程序。

(二)成球

采用特殊的预湿搅拌系统和专门用途的成球机。粉煤灰等干料经计量后与一定比例的水在混合器中经搅拌形成生料球核,通过成球盘的倾斜转动,生料球核逐渐长大形成生料球。生料球的大小,通过调整成球盘的转速和倾斜度控制。

(三)点火烧结

新型烧结机采用电点火。采用平面回旋烧结装置,生料球均匀地铺在烧结箱内进行烧结,烧结机采用耐热密封材料,负压烧结,最大程度地减少热量损失,降低能耗,无粉尘、烟尘污染,解决了传统的烧结机很难解决的漏风率。

(四)成品

经烧结箱机烧结成陶粒后,通过冷却、由皮带输送机、装载机送入陶粒成品库储存。粒径以5mm为界,5mm以上为陶粒,5～0.16mm为陶砂。生产砌块用陶粒需小于等于10mm。

总的来说,实现粉煤灰资源的综合利用关键在于把握生产工艺,只有在生产过程中充分利用了粉煤灰资源,才能从整体上实现综合、有效的资源利用。此外,还需要生产技术人员具备良好的工艺技术,用先进的科学技术来实现资源的优化配置。

参考文献

[1]冯永红,邵凯平.粉煤灰在工程中的实施应用[J].工业技术开发,2002,33(16).

[2]龙惟定.国内粉煤灰资源的现状及展望[J].能源与工业生产,2001,40(20).

[3]解振华.完成跨世纪的环保任务[N].科技日报,1999-02-09.

作者简介:郅振宇(1975-),男,河南南阳人,供职于鹤煤公司热电厂,研究方向:循环经济、综合利用。