锅炉灰渣利用

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1、循环硫化床灰渣利用建议随着国家对环保工作逐步重视，环保已经成为社会舆论中非常 敏感的话题，尤其是对于能源型企业，环保压力越来越大，环保形势 已经变得非常严峻。在党的十七大上，胡锦涛总书记在高举中国特 色社会主义伟大旗帜 为夺取全面建设小康社会新胜利而奋斗的报 告中提出，提出的“坚持以人为本，树立全面、协调、可持续的发展 观，促进经济社会和人的全面发展”，按照“统筹城乡发展、统筹区 域发展、统筹经济社会发展、统筹人与自然和谐发展”。指明了循环 经济、可持续发展的方向。所以无论是经济、环境、社会以及公司发 展角度考虑，灰渣综合利用项目的建设势在必行。下面是我厂经过查 阅资料整理后情况如下：一、意义

2、我国是一个以煤为主要能源的国家，特别是电力工业，更是以 燃煤为主，大约 70用煤作能源。随着电力工业的快速发展，燃煤 机组的不断增加，电厂规模的不断扩大，导致了粉煤灰排放量的急剧 增长。1985 年火电厂排灰渣总量为 3768 万吨，平均每年增加 560 万 吨，到 1999年粉煤灰排放量已达到1.6亿吨。据有关资料统计分析 和预测，按目前排灰状况和利用水平，排灰用水达 10亿多吨/年；贮 灰占地约达 50 万亩，历年累积堆放总量已达 10 亿吨以上，虽每年 利用量在不断增加，但总利用率还不足每年排放量的 50%。目前，我 们粉煤灰的年排放量已经达到了 2.0 亿吨。粉煤灰排放量的逐年增加，

3、不仅占用大量的土地资源，而且污染环境。灰场储灰大概综合费用20-40 元/吨，虽然目前我厂灰基本外销，渣宏泰利用，但存在旺季与 淡季，被动情况较多，且没有经济效益产生。目前我国粉煤灰利用技 术和装备还不高，多年来未被利用的粉煤灰对生态环境造成了很大威 胁，从能源可持续发展角度考虑，化害为利、变废为宝已经成为一项 长期技术经济政策，也是被政府大力支持推广扶持的项目工程。国家 和建设部等相关部门相继颁布了一些政策、法规。如1992 年国务院 批准了国家建材局、建设部、农业部、国家土地局关于加快墙体材 料革新和推广节能建筑的意见（国发199266 号），指出大力发 展节能、节地、利废、保温、隔热的新

4、型墙体材料，加快墙体材料革 新，推进建筑节能工作是一件刻不容缓的大事。1995 年 4 月 28 日， 经国务院批准财政部和国家税务总局以财税字199544 号文发出了 关于对部分资源综合利用产品免征增值税的通知。通知规定，“对 企业生产的原材料中掺有不少于 30%的粉煤灰、煤矸石、石煤、烧煤 锅炉的炉底渣（不包括高炉水渣）的建材产品，在1995 年底以前免 征增值税”。1996年 2 月16 日又以财税字 199620号文发出了关 于连续对部分资源综合利用产品等实行增值税优惠政策的通知，通 知明确：“经国务院批准，从1996年 1 月1日起，1995年 4月 28日 下发的财税字199544

5、 号文继续执行。”2000 年颁发的关于公布“在 住宅建设中逐步限时禁止使用实心粘土砖”大中城市名单的通知（墙 办发200006 号），确定160 个大中城市于2003年 6 月 30 日前实 现禁止使用实心粘土砖的目标。2001年又确定 10 个省会城市禁止使 用实心粘土砖，将第一批“禁实”城市增至170 个，并且其他省会 城市也要在 2005 年年底前禁止使用实心粘土砖。国土资源部、建设 部、农业部于 2005 年底再发关于公布第二批限时禁止使用实心粘 土砖城市名单的通知（发改环资20052656 号），确定 256 个城 市在 2008 年底前禁止使用实心粘土砖，逐步实现 2010 年底

6、所有城 市城区禁止使用实心粘土砖，全国实心粘土砖产量控制在4000 亿块 以下的目标。 依照上述政策法规，我国墙材生产及建设行政主管部 门一直十分重视对墙体材料革新与建筑节能工作的组织落实，鼓励在 全国范围内发展节能、节地、利废、保温、隔热的新型墙体材料，加 快墙体材料革新，推进建筑节能工作开展。国家对烧结粘土砖的生产 和使用加以严格限制，实施墙体材料改革与建筑节能、保护生态环境 政策，鼓励充分利用粉煤灰等工业废料、废渣研究新技术，开发新产 品。发展节能、节地、利废的新型墙体材料代替大量的实心粘土砖对 保护耕地、节约能源和资源、改善建筑功能，促进我国建材业和建筑 业技术进步有着重要的作用。在建

7、筑节能与墙体材料改革的背景下， 各省市积极开展了对新型墙体材料的研究。 “十一五”发展的初步 规划中指出各地要充分利用粉煤灰、煤矸石、城市固体垃圾、页岩、 长江淤泥等发展新墙材，到 2010 年末，新型墙材生产比例达到 90%。 二、粉煤灰的利用情况 早在 20 世纪 50 年代已开始在建筑工程中用作混凝土、砂浆的 掺合料，在建材工业中用来生产砖，在道路工程中作路面基层 材料等，尤其在水电建设大坝工程中使用最多；但总的利用量 较少。 20 世纪 60 年代开始粉煤灰利用重点转向墙体材料，研制生产粉煤灰密实砌块、墙板、粉煤灰烧结陶粒和粉煤灰粘土烧结砖 20 世纪 70 年代，国家为建材工业中利用

8、粉煤灰投资 5.7 亿元。 但由于种种原因，1980 年粉煤灰的利用率仅 14%。 20 世纪 80 年代，随着我国改革开放政策的深入发展，国家把 资源综合利用作为经济建设中的一项重大经济技术政策。 粉煤灰的处置和利用在指导思想上不断发展深化，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的发展。 综合利用率已摆脱多年徘徊在 20%的局面， 1995 年已经达到 41.7%，2000 年已达到 58%，近两年基本达到 60%以上。 二、灰渣综合利用项目循环流化床锅炉以其在环保方面的突出优势和可以燃烧劣质燃 料，在国内外得到快速发展，循环流化床

9、锅炉在 燃烧劣质燃料时， 产生大量灰渣，灰渣综合利用技术有以下几方面。1、灰渣常规利用技术 生产水泥水泥是一种水硬性胶凝材料，按成分可分为硅酸盐水泥、铝酸 盐水泥、硫铝酸盐水泥等。水泥品质指标包括氧化镁(5.0)、三氧 化硫(3.5%)、烧失量(W5.0%)、细度、凝结时间、安定性和强度等。 循环流化床锅炉灰渣的主要化学成分是SiO2、AI2O3和CaO等，因 此，从化学组成看，它可以作为生产水泥熟料的原料，灰渣目前已 广 泛用于水泥生产。 生产多种形式砖a、蒸压煤矸石灰渣砖：蒸压煤矸石灰渣砖的原材料为煤矸石灰 渣、磨细生石灰、石膏、骨料。胶结料的配比为 石灰19%,石膏5% 7，其余为煤矸石

10、和灰渣，骨料与胶结料比为 2.5。b、烧结砖：烧结煤灰砖是以煤灰（灰渣）和粘土为主要原料，再 掺加其他工业废渣,经配料、混合、成型、干燥 及焙烧等工序而成 的一种新型墙体材料。c、免烧砖：它的主要原料为煤矸石、煤矸石灰渣及来源于石料 厂、钢铁厂的工业废渣，其他辅料为石灰、水泥、石膏、添加剂等。 它的成型机理是：灰渣、煤矸石、炉渣等含有较高氧化硅、氧化铝、 氧化铁的工业废渣，经原料 混合轮辗后，充分水化形成硅、铝型玻 璃体。d、煤灰水浸砖：煤灰水浸砖是以80%左右的煤灰为原料，加入 20%左右的石灰作胶结料，另少量的石膏为外 加剂。经过混合、搅 拌、沉化、成型、晾干后再经化学浸液、加温浸渍而成的

11、一种新型墙 体材料。 用于化学工业 灰渣中的组分与常用的填料基本相同，只是在含量上有差别。例如灰渣中的 Si02 起到增强、补强作用，代替常用的粘土、白炭黑；A1203起增量作用，可代替特种碳酸钙；CaO可起增量补强作用，作 用相当于轻质碳酸钙、重质碳酸钙、特种碳酸钙；S03可代替通常加 入的硫起硫化剂的作用；未燃尽的可燃物起到炭黑的作用。研究和应 用发现，灰渣补强性能与半补强炭黑的性能相当，并具有永久变形小、 相对密度小、弹性好的优点。并且混炼、压出工艺性能良好，同时它 还具有煤制填料的性质。可做为高分子材料填充剂、作PVC的填充 料、作橡胶填料。 用于农业灰渣在农业中的应用，实际上是通过改

12、良土壤、覆 土造田等手段，促进其发展的，以便达到提高农作物产量、 优化生 态环境等目的。a、改良土壤的碱性：对含脱硫产物和脱硫剂较高的循环流化床 灰渣，因自由CaO和H20反应生成Ca(OH)2，使灰渣呈碱性，因此, 此种灰渣可用于农田、恢复酸性矿地、中和工业废料等方面。石煤渣 也是强碱性物质，pH值在1012以上，所以直接施用石煤渣后可以 不同程度地提高土壤的碱度。石煤渣很适合在南方酸性土壤中施用， 特别是在南方缺钾需硅的酸性水稻田里施用，更有良好的作用。b、促进土壤中有机质的分解：石煤渣含有钙、镁等盐基离子， 由于碱性强，盐基离子多，能促进土壤有机质的 分解，对改善土壤 的供肥和保肥能力有

13、一定的作用。c、提高土壤温度：石煤渣是热性材料，遇水后有一个放热过程， 并且由于石煤渣多为灰黑色和黑色，有吸收太 阳光能的作用，因此 可以提高土壤温度。d、可以制成粉煤灰肥料，可以不同程度地供给作物的各种营养 需要：研究表明，燃烧后的石煤渣中含Si 40%50 %, P 0.5%, Mg 1%2%, K 2% 4%。硅是水稻需要最多的一种元素，镁是构成作 物叶绿素不可缺少的元素，钾能促进作 物对氮的吸收，故而增强抗 病性和抗倒伏性。2、灰渣利用新技术 在石煤和煤矸石灰渣中提取钒。在石煤中伴生有许多有用元素,且以钒的含量较高,有些矿区 的石煤钒的品位较高,一般在0.5%以上。湖南西部、浙江西部山

14、区 和湖北的西北部等地,都含有丰富的含钒石煤。因而从含钒石煤灰渣 中提取五氧化二钒是综合 利用灰渣资源的一个重要研究方面。 生产结晶氯化铝用含铝高的煤矸石在流化床燃烧脱碳后,经过灰渣粉磨、酸浸、 沉淀、浓缩和脱水等生产工艺可以提取结晶氯化铝。以结晶氯化铝为 原料,可以生产固体聚合氯化铝。聚合氯化铝是一种新型高效无机高 分子净化剂,其净水性 能特别优越,将取代传统的铝盐净水剂。 循环流化床灰渣除了上述的应用外，因它具有较高的pH值、高吸水 性和一定的自硬性能,所以它还可以有效地应用在城市垃圾固化和酸 性废弃物的中和方面、应用到交通工程的回填、路堤和路基中。另外， 由于循环流化床灰渣 70%80%

15、的颗粒在砂的细度范围，现在我国 很多地方的交通工程中缺少砂资源，因此可以利用循环流化床 灰渣 代替天然砂。 灰回收及利用粉煤灰中含有碳、铁、铝、空心微珠等有用组分，经过分选有 效的合理利用。根据其化学成分及矿物组成，可采用重选、浮选、磁 选、电选及化学选矿等方法，对粉煤灰进行分选。a、碳的分选从粉煤灰中选碳的常用方法有浮选法、电选法，选完毕后为精 煤和脱灰渣。电选法用于干式排灰，脱碳的灰除可以用作混凝土参合 料外，还可以用作水泥混合材料用，用脱碳灰制作500 号水泥时， 粉煤灰参合比例为7-15%，400 号水泥参合比例为27%。b、铁的分选及利用煤中含有许多含铁矿，例如黄铁矿、赤铁矿、褐铁矿

16、、菱铁矿 等，在高温燃烧下，这些铁矿生成磁珠状态的氧化铁，在粉煤灰中占 8-29%，这种磁性氧化铁可以直接用磁选机选出。磁选有两种，一种 为干式，一种为湿式，干式效果较好，经一次磁选即可达到 55%。所 选出铁精矿可供冶炼生铁，铁矿粉可制作为铁红、铁黄等染料的原材 料。c、空心玻璃微珠的分选及利用从粉煤灰中选空心玻璃微珠也分为干式、湿式两种。所产物为 高级精碳、普通碳、高珠、低珠、尾渣。空心玻璃微珠具有：颗粒细 小、质轻、中空、隔热、隔音、耐高温和低温、耐磨、强度高及电绝 缘等特性，是一种具有多功能的优质材料。可作为轻质、高强、耐火、 防火隔热保温等建筑材料的原料、橡胶、塑料制品理想填料、可作为 石油精炼过程中的裂化催化剂，可与某些树脂配成高压的海底仪器和 潜艇外壳，可制作电瓷瓶和其他电气绝缘材料的原料、航天