粉煤灰的资源价值和开发利用

2011-09-28李文志

资源再生 2011年3期

关键词：微珠深加工产值

□文/李文志

龙马铝业集团新技术部

粉煤灰的资源价值和开发利用

Resources Value and Development of Fly Ash Utilization

□文/李文志

龙马铝业集团新技术部

传统观念中，利用粉煤灰制砖或生产水泥等方面的综合利用，对其开发利用的初衷，意在消耗因燃煤获取热能后产生的灰渣——粉煤灰，借以减少粉煤灰对自然环境所产生的污染，由此而派生出来了当前广为流行的粉煤灰开发利用方面的初级处理观念和开发利用方面的普及型方式。这种对粉煤灰的开发利用的实质在于：用粉煤灰代替制砖或生产硅酸盐水泥中的粘土，其主要目的是消极性地消耗掉粉煤灰。对于这种对粉煤灰的利用方式，依笔者对它理解称之为“替代型”粉煤灰的开发利用。

由于粘土是自然界中广泛存在的一种自然资源。所以，利用粉煤灰制砖或生产水泥的直接利用身价，基本上等同或略逊于粘土的一次性同类利用价值。因此，采用替代型粉煤灰综合利用的方法来开发利用粉煤灰，所形成的产值和利润必定也十分的低下。另外，采用替代型粉煤灰综合利用方式来开发利用粉煤灰，在资源利用方面又出现了一种新的欠缺科学性的浪费。笔者提出这种观点的依据是：煤炭是地球在二迭纪或石炭纪中，生长在那个时期中的高大的蕨类植物死亡后集团性沉积并深埋在较深地层中，在高压和缺氧的状态中经过了2亿～3亿年的矿化后所形成的化石类矿产燃料资源。由于成煤植株在生长过程中其根系从所扎根的土壤中在吸取养分的同时也程度不同的吸纳了组成地球的88种元素。这些元素继而富集于由它们的身躯组成的煤炭之中，成为了潜在的煤内资源。在后人类的生产活动中，通过燃烧煤炭获取热能后成灰的过程中挥发了两种气态物质后，粉煤灰中业已不同程度地进一步富集原存于煤炭中的86种元素，成为了粉煤灰中的宝贵资源。

长期以来社会中已经形成了相当产业规模的利用粉煤灰替代粘土等物质的替代型开发利用方式，是开发者们对粉煤灰中富集的几十种宝贵资源的一种漠视；更是人类对粉煤灰资源在认识上的无知和开发利用手段上一种阶段性的苍白。基于这种现状，笔者在粉煤灰精细提取和深加工课题组的团队中，经过了数年的耕耘后渐渐地形成了一种思路，能从粉煤灰中精细提取相应的稀散金属和化工产品和能够进行工业性开发的可行工艺方法。并在这个基础上又研发了以从粉煤灰中提取的一些初级产品为次生原料，再进行深加工成产值和利润更为看好的深层产品。形成了以提取为基础的“提取型”粉煤灰全面开发利用的工艺技术。并在生产运行中采取以“提取型”和“替代型”相结合的工艺方式，完成对粉灰的完全利用。

粉煤灰滚动式精细提取和粉煤灰富铁玻璃体微珠复式深加工工程的主题内容是，采用物理、化学和冶金等相结合的工艺方法，系列地提取粉煤灰中具有可提取富含量的镍、镓、钒、锗等稀散和稀贵金属、稀土化合物和相应的化工产品的工艺方法；以及利用粉煤灰初步分离出来的富铁玻璃体微珠为原料，分别深加工成磁性或无磁性氧化铁等系列产品和对一些初步提取的产品再进行深入加工成升级型产品的世界性领先技术。在以精细提取硅、铝、稀土化合物及稀散金属为主题内容的粉煤灰全面开发第一期工程中，通过这个开发行为就能使每吨粉煤灰初步形成1 500～3 000元产值。在对粉煤灰富铁玻璃体微珠进行深加工或对从粉煤灰中初步提取出来的氧化铝、氧化硅等初级产品再进行深加工的第二期开发工程中，又能使从粉煤灰中初步提取出来产品的产值，每吨粉煤灰跃升到10 000～12 000元人民币。

对粉煤灰进行精细提取后剩余的尾渣、尾液，再进行终极性处理的第三期粉煤灰全面开发利用的配套工程中，采用传统的“替代型”工艺，利用粉煤灰精细提取后剩余的尾渣生产粉煤灰尾渣砖，用粉煤灰精细提取工艺后剩余的工艺尾液再生产出数种微量元素系列产品。以此完成对粉煤灰进行精细提取和生产加工的全部流程。也基本实现了粉煤灰的全面利用和零排放。在第三期工程中，又能使粉煤灰的开发产值再度上扬2 000～3 000元人民币。至此通过以上三期全面开发粉煤灰的系统工艺手段，已经使每吨粉煤灰因此产生的全部产值高达12 000～15 000元人民币。

当前，我国每年在本土上大约要燃烧28亿～30亿吨的原煤作为能源获取的方式，由此每年要产排6.4亿～8亿吨粉煤灰。若将这些粉煤灰全部采用这两项专利发明技术进行比较全面的开发利用，大约可以形成每年8.2万亿～12万亿元人民币的产值，以此就可以形成每年5万亿～6万亿元人民币的利润。所以，采用“粉煤灰富铁玻璃体微珠复试深加工技术”和“粉煤灰滚动式精细提取技术”，以“提取型”和“深加工型”相结合的开发工艺模式，更能超精细和超深层次的开发利用粉煤灰这一排量庞大的三废资源。它比传统观念中的单纯以制砖、修路、生产水泥和调配混凝土等传统的“替代型”利用粉煤灰单纯地取代粘土的综合利用模式，在产值、效益和资源重组利用等方面都占了绝对的优势。可以说这两项发明专利技术是个低投入、高产出、见效快和具有广阔发展前景的航母舰队级别的三废精细开发处理技术领域中的重大手笔，能给一切具有慧眼、胆识和相当实力诚信的合作者们带来巨大经济效益和福音。也是最新观念中的以三废治理和三废利用为主体的新资源开发利用，成为具有保护环境。促进社会发展和造福人类的共赢事业。使有史以来让人不屑一顾的堆堆燃煤废渣粉煤灰，变成座座光芒耀眼的金山。

粉煤灰精细提取和深加工技术的研发和工程实施的初衷是，采用半自动化生产线的生产形式，借以形成年处理百万吨粉煤灰的宏大产业规模。以此，更能够给全面实施本项工程的企业带来宏大的经济回报。由于该项工程在建设过程中的资金投入较大，致使多数有意向于此项产业开发的企业和部门，因缺乏相应的经济实力而无法启动本项工程。鉴于这种情况，粉煤灰精细开发课题组的科研人员又设计了一种能在产业开发规模上可小可大的，较为灵活的一种具体实施的操作理念和模式。其特点是:当产业的规模较大时，其生产的自动化程度和产业生产的效益都会相应较高；当生产规模较小时，随着生产环节建设的力度不高，则又会导致了在一定程度上手工操作的环节必然增多的一些顺势性相应的变化。但是，不管采用什么样规模的建设和运行方式，只要生产管理科学，其产业的规模都会象滚雪球那样快速地发展和壮大（见表1）。