【摘 要】在我國正面臨著資源短缺和環(huán)境污染的巨大壓力下，已出臺了一系列管理規(guī)范來制約一些相關企業(yè)的發(fā)展。銅川市作為以建材業(yè)發(fā)展為主的城市，工業(yè)企業(yè)也同樣面臨著工業(yè)固體廢棄物的處理問題。本文通過結(jié)合當?shù)丨h(huán)境和資源特點，對粉煤灰固體廢棄物排放和再利用的研究與分析，提出新時期基于循環(huán)經(jīng)濟的銅川市工業(yè)固體廢棄物再利用模式，以求對我市的經(jīng)濟和社會發(fā)展做出貢獻。

【關鍵詞】建材；粉煤灰；新型墻體材料；鍋爐；磚

1 建材業(yè)在銅川的發(fā)展

現(xiàn)代建材業(yè)，以滿足經(jīng)濟社會發(fā)展需要，體現(xiàn)節(jié)約性，環(huán)保性，裝飾性為目的，采用現(xiàn)代科學技術，大力開發(fā)利用節(jié)能利廢，節(jié)能環(huán)保，功能多樣的建筑材料。建材工業(yè)也是銅川市的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和支柱產(chǎn)業(yè)。銅川擁有豐富的礦產(chǎn)資源，在現(xiàn)有的五個傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中，已有水泥，鋁，陶瓷三個屬于建材產(chǎn)業(yè)，而煤炭，電力等傳統(tǒng)和新興產(chǎn)業(yè)都是為大建材產(chǎn)業(yè)服務的。因此，銅川發(fā)展建材產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢十分明顯，發(fā)展前景十分廣闊。

目前，我國每年新開工建筑面積二十億平方米，對墻體材料的需求較大，然而，粘土實心磚仍主導墻體材料市場。國辦發(fā)（2005）33號文明確提出，2010年底所有城市禁止使用粘土實心磚，全國實心粘土磚年產(chǎn)量控制在四千億塊以下，今后要嚴格控制和逐步取代普通粘土實心磚的生產(chǎn)和使用，大力推廣新型墻體材料。

今后，我市將嚴格控制并逐步淘汰粘土實心磚，重點發(fā)展以利用頁巖和煤矸石，粉煤灰，建筑垃圾等廢棄物為主要原料的空心磚，加氣混凝土砌塊，空心保溫砌塊等節(jié)能利廢的新型建筑墻體材料。新型墻體材料生產(chǎn)開始向規(guī)?；盗谢较虬l(fā)展，銅川市新型墻體材料的應用率要達到百分之九十五以上，縣區(qū)城鎮(zhèn)新型墻體材料的應用率要達到百分之六十五以上。其中，粉煤灰磚替代了過去的燒結(jié)普通磚，混凝土多孔磚逐步替代了燒結(jié)多孔磚。這兩種新型墻體材料的主要原料都是粉煤灰。

2 粉煤灰資源

煤炭在鍋爐中燃燒后有兩種固態(tài)殘留物——灰和渣。隨煙氣從鍋爐尾部排出的，主要經(jīng)除塵器收集下來的固體顆粒即為粉煤灰。

粉煤灰大部分來自大、中型火電廠的煤粉發(fā)電鍋爐、另一部分則是來自城市集中供熱的粉煤鍋爐。據(jù)不完全統(tǒng)計，全市現(xiàn)有大小煤矸石山共一百五十余處。其中，一百萬噸以上的有三十余處，累計對放量大四千二百二十萬噸，近年來，每年仍以一百萬噸的速度遞增。粉煤灰資源主要來源于華能銅川電廠，每年排放量約一百八十萬噸，銅川鋁廠自備電廠，每年約排放四萬噸左右。

3 粉煤灰在墻體材料中的應用

粉煤灰主要有硅鋁玻璃，微晶礦物顆粒和未燃盡的殘?zhí)课⒘ＫM成，其化學成分以氧化硅和氧化鋁為主。目前，以粉煤灰為主要原料的砌墻材料根據(jù)養(yǎng)護工藝的不同，主要有以下幾種：

1.粉煤灰生產(chǎn)燒結(jié)磚：粉煤灰的用量從百分之三十到百分之七十，主要工藝和設備與普通粘土磚基本相同，因而不用淘汰燒結(jié)磚廠原有的機磚生產(chǎn)設備，最大化的節(jié)省了因制磚材料的轉(zhuǎn)型而帶來的成本損失。用粉煤灰生產(chǎn)燒結(jié)磚的吉林某廠利用吉林熱電廠的濕排粉煤灰經(jīng)自然脫水至含水率在百分之三十左右，按粉煤灰百分之五十五，粘土百分之四十和百分之五的爐渣等工業(yè)廢渣進行配比。該廠年用粉煤灰四十萬立方米，年產(chǎn)粉煤灰燒結(jié)磚二億四萬塊，年節(jié)省粘土四百三十立方千米，每年節(jié)約標煤九千六百噸，具有較好的社會效益和經(jīng)濟效益。

2.粉煤灰生產(chǎn)蒸汽養(yǎng)護磚（簡稱蒸養(yǎng)磚）：蒸養(yǎng)磚的配料除粉煤灰可占百分之六十五外，還需配入適量的骨料生石灰和石膏，經(jīng)坯料制備，壓制成型，蒸養(yǎng)粉煤灰磚系經(jīng)常壓蒸汽養(yǎng)護制成，未經(jīng)高壓蒸養(yǎng)，因此水熱反應進行不夠徹底，強度及其他性能往往不及蒸壓粉煤灰磚，其優(yōu)點是生產(chǎn)設備投資較少。對粉煤灰的要求是灰的含碳量越低越好，灰的活性越高越好。

3.粉煤灰生產(chǎn)蒸汽壓力磚（簡稱蒸壓磚）：蒸壓粉煤灰磚系經(jīng)高壓蒸汽養(yǎng)護制成，水熱反應是在飽和蒸氣壓（蒸汽溫度一般高于176℃，壓力0.8MPa以上）條件下進行的，因而硅鋁活性組分凝膠化反應充分，磚的強度高，性能趨于穩(wěn)定。

4.粉煤灰制取免燒免蒸磚：我省渭河電廠為了使粉煤灰變害為寶，經(jīng)過研制開發(fā)出了免燒免蒸、低溫養(yǎng)護的新型粉煤灰磚。其主要配料是：粉煤灰占百分之七十，爐底渣占百分之十五（作為激發(fā)劑），各項性能可達到JC239要求，可用于填充墻，隔墻及低層民用建筑的承重墻。與蒸壓粉煤灰磚相比，可節(jié)約能耗百分之三十至百分之五十。生產(chǎn)中總摻灰量達百分之八十五，以年產(chǎn)一千萬塊磚計，消耗灰量兩萬噸，年創(chuàng)效益五十萬元，節(jié)省排灰漿費用三十萬元。節(jié)約灰場建設費四十至五十萬元，少占耕地一百三十平方米。它生產(chǎn)工藝簡單，一次投資少，便于小規(guī)模生產(chǎn)。它的規(guī)格尺寸與粘土磚一樣，施工方便。缺點是養(yǎng)護所需時間一般在二十八天，占用場地大，生產(chǎn)受季節(jié)影響。

4 粉煤灰在墻體材料中的作用

粉煤灰的主要作用可以包括以下幾方面：（1）填充骨料顆粒的空隙并包裹它們形成潤滑層，由于粉煤灰的容重（表觀密度）只有水泥的2/3左右，而且粒形好（質(zhì)量好的粉煤灰含大量玻璃微珠），因此能填充得更密實，在水泥用量較少的混凝土里尤其顯著。（2）對水泥顆粒起物理分散作用，使其分布得更均勻。當混凝土水膠比較低時，水化緩慢的粉煤灰可以提供水分，使水泥水化得更充分。（3）粉煤灰和富集在骨料顆粒周圍的氫氧化鈣結(jié)晶發(fā)生火山灰反應，不僅生成具有膠凝性質(zhì)的產(chǎn)物（與水泥中硅酸鹽的水化產(chǎn)物相同），而且加強了薄弱的過渡區(qū)，對改善混凝土的各項性能有顯著作用。（4）粉煤灰延緩了水化速度，減小混凝土因水化熱引起的溫升，對防止混凝土產(chǎn)生溫度裂縫十分有利。

5 需注意的幾個問題

（一）粉煤灰在混凝土中的適宜摻量

較小摻量的粉煤灰只是一定程度上降低了混凝土的水_化熱，只有摻量超過25%時，粉煤灰對混凝土的性能才會有明顯的改善，粉煤灰混凝土最佳摻量范圍為30%-50%。但由于水泥本身所能提供的堿性環(huán)境是有限的，因此在未摻入粉煤灰活化劑的情況下，粉煤灰的摻量不宜大于20%，若要加大粉煤灰的摻量，就必須同時摻入粉煤灰活化劑。

（二）粉煤灰混凝土的抗碳化問題

粉煤灰的水化反應消耗了混凝土中的Ca（OH）2，使混凝土的堿性降低，會加大混凝土的碳化深度。雖然不能因碳化問題而影響粉煤灰的推廣使用，但混凝土的碳化是混凝土耐久性的一個重要指標，應給予足夠的重視。

（三）粉煤灰的質(zhì)量控制

粉煤灰混凝土特別是大摻量的粉煤灰混凝土對粉煤灰的質(zhì)量要求比較高，而粉煤灰的質(zhì)量波動又比較大，電廠收集的可直接用于混凝土工程的只是很少數(shù)，這就要積極探索粉煤灰加工的先進方法，嚴格控制用于混凝土工程的粉煤灰質(zhì)量。只有選擇了質(zhì)量穩(wěn)定的粉煤灰，才能保證混凝土質(zhì)量的控制，才能有效推進粉煤灰在混凝土中的大規(guī)模應用。

6 結(jié)束語

粉煤灰是工業(yè)“三廢”之一，所造成惡劣的環(huán)境污染長期困擾著我們。隨著人們對粉煤灰研究和認識的深入，逐漸將其應用到工程領域，變廢為寶。尤其在混凝土中，作為活性礦物摻合料得到了很大的開發(fā)和廣泛的應用。

粉煤灰作為一種活性礦物摻合料，對發(fā)展高性能混凝土起到了越來越大的作用。粉煤灰在混凝土中的充分應用，既是提高和改善混凝土性能的需要，又是節(jié)能減排、保護環(huán)境，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的需要，恰好助推銅川市老舊的墻體材料生產(chǎn)快速轉(zhuǎn)型。開發(fā)利用大摻量粉煤灰高性能混凝土，還可以使相關企業(yè)獲得巨大的經(jīng)濟效益和社會效益，有著十分重大的意義。

參考文獻

[1]楊靜，覃維組，粉煤灰對高性能混凝土的影響，水泥和混凝土制品.1998

[2]孫漢華，淺論粉煤灰混凝土的應用及應注意的問題，硅谷.2008