中国粉煤灰综合利用技术政策及其实施要点_粉煤灰综合利用网
您好,欢迎访问粉煤灰综合利用网,请[登录] [注册]
帮助中心 [设为首页] [加入收藏]
推荐: 行业资讯 | 粉网动态 | 粉网活动精彩回顾 | 全国粉煤灰供应行情 | 外加剂供应市场 | 区域粉煤灰制品 | 招商招标 | 人才招聘 | 粉煤灰专家课堂 | 绿动云智库
热搜: 专家答疑 | 我要提问 | 行业标准 | 行业论文 | 政策法规 | 特聘专家 | 行业知识 | 工业固废专有设备采购 | 专利库查询 | 行业服务 | 会员帮助 | 产业报告研究中心
 您的位置:网站首页> 基础知识
中国粉煤灰综合利用技术政策及其实施要点
发布时间: 2003-04-30 00:00    查看: 2897
    随着我国经济建设和电力事业的发展,全国发电装机容量已达1.1亿KW,其中,燃煤火电约占80%,粉煤灰的年排放量已超过7000万吨。"六五"和"七五"期间,粉煤灰的利用率由20%提高到30%,利用技术途径有了新的发展,技术水平不断提高。当前,我国粉煤灰利用技术装备比较落后,技术配套水平不高,利用工作开展也很不平衡,加上多年未被利用的粉煤灰累计堆存量已有5亿多吨,占地20万亩,对环境造成很大威胁。因此,开展粉煤灰的综合利用,"化害为利,变废为宝",保护环境是我国一项长期的技术经济政策。
1989年1月,国家计委在(1989-2000年全国资源综合利用发展纲要)中要求:到本世纪末,全国粉煤灰综合利用量要达到5000万吨/年,利用率达到30%-35%。为了完成上述任务,必须在改革、开放、搞活方针指引下,全面落实和完善粉煤灰综合利用的有关政策、法规,加强粉煤灰综合利用企业和项目的管理,建设一批试点地区和示范工程,不断提高其经济效益。为此,特制订"八五"期间粉煤灰综合利用的技术政策及其实施要点。
粉煤灰综合利用技术政策总的原则是:认真贯彻"突出重点,因地制宜"和"巩固、完善、推广、提高"的方针,把大批量用灰技术作为重点,把提高粉煤灰综合利用经济效益、社会效益有机的结合作为主攻方向;巩固已有的技术成果,逐步完善比较成熟的利用技术,大力推广成熟的粉煤灰综合利用技术,积极采用国际先进技术和装备,不断提高我国的粉煤灰利用技术水平,赶上和超过国际先进水平。
一、推广应用的技术
1、粉煤灰粘土烧结砖。
用粉煤灰代替部分粘土烧制的砖。它的性能与普通砖相比,强度相同,而重量约轻20%,导热系数小,能改善物理性质,砖坯不易风裂,易于干燥,可减少晾坯时间和场地,可少用燃料,降低单耗,节约能源。
产品使用时与烧结普通砖完全相同,便于应用。
用于烧砖的粉煤灰质量要求较低,化学成分无特殊要求。粘土塑性指数越高,可掺入粉煤灰的比例越大。例如塑性指数在11时,约可接粉煤灰30%(体积比)左右。
原有粘土砖厂改造,生产粉煤灰烧结砖,需增置粉碎搅拌工艺设备,同时,要保证足够的砖坯成型压力,采用真空挤砖机。当粘土和粉煤灰混合料的塑性指数较低(在7)时,需增加双辊破碎机。
在电厂附近的粘土砖厂,更具有较好的经济效益。
本产品根据国家标准GB5101-85《烧结普通砖》生产、检验。
2、粉煤灰做筑路材料。
包括:用粉煤灰、石灰及其它掺入材料(碎石)按合适的比例、最佳含水量、合理的工艺配合拌制均匀而成的混合料修筑道路基层和代替土修筑路堤。
①粉煤灰路面基层材料。粉煤灰石灰类混合料是一种缓凝性的硅酸盐材料,用它铺筑的道路基层将会结成整体层。在一定的温度、湿度下其强度随着龄期而增加。结硬后具有较好的板体性、水稳定性和一定的冰冻稳定性。这种混合料适用于修筑道路基层、底基层。
它可以在施工现场或生产厂采用人工和机械拌和。拌好的混合料应及时运送工地进行摊铺。尽可能做到随拌和、随运送、随摊铺、随碾压,存放时间应根据不同温度混合料结硬时间而定,一般不超过7天。
粉煤灰石灰类混合科生产设备简单,只需皮带运输机、粉碎机、混凝土搅拌机(自落式或其他型号均可)、运输车辆。
根据CJJ4-83《粉煤灰、石灰道路基层施工暂行技术规定》生产和施工。
②粉煤灰做路堤。用粉煤灰代土做路堤有全灰和间隔灰(一层上一层灰)两种。由于粉煤灰比土轻,碾压最佳含水范围大,渗透系数大(水份易渗出),有自硬性等特性,用于路堤可以减轻自重、缩短施工周期,减小路面沉降。
用于此项技术的粉煤灰要求化学成份中SiO2和AL2O3应大于70%和一定含水量的各种粉煤灰均可。施工设备步骤与土路堤基本相同,施工要求较土路堤稍严格和略有不同,主要是当天摊铺当天碾压以防雨水渗入,压实表面做横坡,保证横向排水流畅。堆放、运送粉煤灰需防止污染,注意劳动保护等。
本项技术可参照原有土路堤的设计、施工规程,目前正在制订《粉煤灰路堤设计、施工技术规定》。
3、粉煤灰在工程回填中应用。
用粉煤灰代土或其他材料在建筑物的地基、桥台、档土墙做回填,由于其容重轻,(比大多数土轻25%-50%)可在较差的低层土上应用,减少基土上的荷载,降低沉降量。同时粉煤灰最佳压实含水率较高,对含水率变化不敏感,抗剪强度比一般天然材料高,便于潮湿天气施工,可缩短建设工期,降低造价。
一般粉煤灰均可满足填方材料的要求。根据地区规定,必要时需对回填区域的地下水和地表水质进行监测。
施工方法、设备均与填方相同,施工时注意防尘和运输中防止扬尘污染。
目前其施工沿用原有规程,需根据粉煤灰材料性能特点另行制订新规程。
推广时注意事项:(1)粉煤灰是否可能对水质造成污染;(2)地震区采用此技术时,应注意防震设计;(3)施工中注意防尘、防风雨的冲刷侵蚀。
4、粉煤灰混凝土。。
掺有粉煤灰的混凝土,具有能改善普通混凝土性能的作用,并能降低水泥、砂子的用量,具有较好的经济效益,但在生产中要求有较高的技术水平和管理水平。
制作粉煤灰混凝土,要求粉煤灰有较高的质量。
粉煤灰混凝土制作的工艺流程与普通混凝土基本相同,只在搅拌前,由于多用了粉煤灰这种原料,需增加粉煤灰的储存、计量、输送,相应增加这方面的设备和设施。
粉煤灰混凝土常加入外加剂(称为"双掺"),改善各种性能。
根据粉煤灰混凝土的性能特点,在以下几方面应用,能更充分显示它的优越性:(1)大体积混凝土,如建造水坝、油井平台、大型基础等;(2)泵送混凝土;(3)预拌(商品)混凝土;(4)振动碾压混凝土。
粉煤灰混凝土筑水坝等大体积混凝土工程:在建筑水坝、油井平台、大型基础工程时,由于混凝土体积大,用普通水泥,水化热引起体积变化,会造成裂缝,因此需要用特殊的水泥、混凝土或采取冷却措施,粉煤灰混凝土是目前最适合的一种。
这是因为粉煤灰混凝土有以下一些优点:(1)减少水化热效果显著,比用特殊的大坝水泥,还可降低温升5℃左右;(2)延长凝结时间,便于大量混凝土的施工浇注;(3)改善混凝土的抗渗性,尤其在低标号混凝土、水泥用量少时,效果更明显。
一般采用粉煤灰等量取代15%-50%水泥(根据强度等需要设计),可降低温升25%-35%。
对粉煤灰的要求,根据GB1596--88国家标准的规定。对于建筑大坝可用温排灰(即含水量不一定符合I、II级灰含水率的规定)。
粉煤灰混凝土每立方米可用灰50-100公斤,可节约水泥(每立方米混凝土)50-100公斤。
粉煤灰泵造混凝土和粉煤灰预拌(商品)混凝土。在高层建筑的工程中,常采用混凝土泵输送和用布料杆浇注的方法,即称泵送混凝土。预拌混凝土是指在搅拌站预先配制搅拌均匀,运输到施工现场使用的混凝土,而这种混凝土在工地上运输,浇注又多数采用泵送。因此,二者所用混凝土都需具有泵送混凝土的特点。
粉煤灰混凝土凝结较缓慢,和易性好,能减少离析、沁水,有利于较长距离运输和泵送施工,可泵性能好。能延长泵、管道寿命,增大泵送高度(距离),目前国内粉煤灰混凝土一次泵送最大高度已达165米。
做粉煤灰泵送混凝土的粉煤灰质量要求较高,需GB1596-88标准中II级以上灰。制作混凝土时,工艺控制要求严格。
粉煤灰泵送混凝土需根据使用要求进行配合比设计。一般每立方米粉煤灰泵送混凝土用灰40公斤左右,节约水泥20公斤左右。
可利用现有混凝土搅拌站改造生产粉煤灰混凝土。推广的条件是;要有合乎质量的灰源;做好经济对比分析,需进行因改造增加的粉煤灰送料设施与改造后增加的技术、经济效益的比较。
振动碾压混凝土。以干硬性混凝土掺粉煤灰及外加剂,用振动压路机振动碾压后的混凝土称为振动碾压混凝土,简称振碾混凝土。振碾混凝土可大幅度降低水泥用量(目前我国筑坝的水泥用量已降到80公斤,粉煤灰按量40余公斤,振碾混凝土路面已从300余公斤降到240公斤,粉煤灰掺量为水泥用量的20%),缩短养护时间约1/2,施工工期缩短40%,半年混凝土强度提高50%,工程造价降低10%-20%。提高混凝土的抗渗性、抗裂性、抗腐蚀性,降低混凝土的弹性模量15%-20%,也就是降低其脑性,增强了变形能力,降低混凝土的温升,路面收缩缝间距一般加大12倍。
振碾混凝土主要用于筑坝、筑路、机场及堆货物地坪。
振碾混凝土用粉煤灰的质量要求,视工程的不同,可选用I级或II级灰。
振碾混凝土要求拌和均匀。由于其属于干硬性混凝土,混凝土振碾完毕,夏季不超过45分钟,其余季节不得超过60分钟为宜。
5、粉煤灰生产水泥。
用粉煤灰生产水泥包括做原料(代替粘土配料)和做混合材。
用粉煤灰做混合材时,其质量要求需达到GB1596-88I、II级灰的要求。根据粉煤灰的掺量又分两种不同情况。
①生产普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥,粉煤灰掺量≤15%,按GB175-85普通硅酸盐水泥》国家标准生产,则其名称仍为普通硅酸盐水泥,使用性能不变。
粉煤灰接量≤15%,同时接有矿渣,按GB1344-85(矿渣硅酸盐水泥》国家标准生产,其名称仍为矿渣硅酸盐水泥,使用性能不变。
用粉煤灰做混合材生产这两种水泥,技术成熟,所生产水泥品种不变,便于销售、使用。
②生产粉煤灰水泥:用粉煤灰做混合材,掺量在20%-40%时,按国家标准GB1344-85(粉煤灰水泥》生产时,称粉煤灰水泥。
由于粉煤灰掺量增加,粉煤灰水泥性能与普通硅酸盐水泥有所不同,主要为早期强度有所降低,同时在生产中,对粉煤灰的均匀性要求严格。当原有水泥厂改造为采用粉煤灰做混合材时,需增加粉煤灰储存、输送、计量设备。
除改建原有水泥厂外,尚可建立以粉煤灰为混合材的水泥粉磨站,宜于建立在电厂附近运入水泥熟料,进行混磨。
6、粉煤灰做砂浆材料。
粉煤灰在砂浆中可以代替水泥、石灰或砂。用在砂浆中的粉煤灰质量要求不高,可利用GB1596--88中的III级灰。砂浆在建筑工程中数量很大,因此,此项技术可以大量利用粉煤灰。
使用的设备和普通砂浆生产时完全一样。粉煤灰砂浆也需经过配比试验,进行配料。
一般砂浆(50号)的配比,大致范围如下:


由于目前尚无国家或行业的技术标准和施工规程,各地使用前应先进行试配,并制订地方标准,以指导施工。
7、选取漂珠和漂珠制品。
漂珠是粉煤灰中的一种微态轻质、中空、表面光滑,能漂在水面上的珠状颗粒。具有是圆形、微小、空心、轻质、耐磨、耐高温、导热系数小,电绝缘性能好、强度高,无毒无味的特征。
漂珠选取工艺有干法、湿法等多种。
漂珠具有较高经济价值,选取技术亦不复杂,目前尚无标准。
漂珠可做多种产品。(1)漂珠保温、耐火制品;(2)塑料制品的填充料;(3)耐磨制品如刹车片;(4)橡胶制品填充料;(5)建筑材料、涂料等。
其中已有批量生产并且技术成熟的产品是:保温冒口套(冶炼用),轻质隔热耐火砖和轻质耐火砖。有批量生产的是做塑料填料、刹车片等。
漂珠做塑料填充料可降低成本1/5,用其填充改性的塑料具有优异的加工
性,耐磨性强,表面光亮,柔弹性能好、不结垢、耐腐蚀。
生产的刹车片能耐450℃高温,可用于各种车辆、石油勘探等钻井设备中,价格便宜。
存在问题:用漂珠做塑料、橡胶等填充料时,由于漂珠硬度大,加工设备易损,工艺、设备上还需解决一些问题。同时要制订漂珠标准。
8、粉煤灰加气混凝土。
粉煤灰加气混凝土是用粉煤灰、石灰、水泥、石膏为主要原料,经铝份发气等工艺制成的一种多孔新型建设材料。它可以根据需要,制成不同容重,相应有不同强度的砌块、面板和墙板,满足不同用途的需要。具有轻质、绝热、耐火等优良性能。
制作加气混凝土用的粉煤灰,可用干灰和湿灰。根据国家标准《硅酸盐建筑制品用粉煤灰》(待颁布)中I、II级灰,其质量要求较用于水泥和混凝土中都略低。
加气混凝土砌块可以用做屋面保温、维护墙、隔断墙,亦可做承重墙,特别适用高层建筑填充墙,寒冷地区的外墙和地震区使用。可大大减轻墙重,增加使用面积。
使用时根据部颁标准《加气混凝土设计应用规程》设计,用加气砌块承重的楼层最高可为五层。
但加气混凝土生产时,使用设备较多,建厂投资较大,需大型钢模具、切割机、高压釜等设备,因此,推广此项技术时应作好经济评价工作。
目前全国已有37个粉煤灰加气混凝土厂,生产能力为300万立方米/年左右。
9、粉煤灰改良土壤。
粉煤灰可以改良土壤的质地,使其容重、比重、孔隙度、通气性、渗透率、三相比关系、PH值等理化性质得到改善,可起到增产效果。
农业用的粉煤灰应符合GB8173--87(农田粉煤灰有害元素控制标准)的要求。
用粉煤灰改良粘性土、酸性土效果明显。每亩掺灰量应控制在1.5-3万公斤(累计量),在适宜的施灰量下,对小麦、玉米、水稻、大豆等约能增产10%-20%。但对砂质上不宜接施粉煤灰。
10、纯灰植树。
在粉煤灰灰场上种植乔、灌木。可减少扬尘和增加绿化面积。电力部门一些电厂已组织试验,取得较好成果。
种植前应施入适量有机肥和氮肥,要保持一定水份,对无灌溉条件的山区灰场,严重干旱时可采用挖渠引排灰水灌溉。
推荐树种为:柳树、荆条、刺槐、紫穗槐等。在新、老灰场都可实施。
二、需要完善的技术
1、粉煤灰空心烧结砖。
国家建材局将空心化做为改革粘土砖的一项主要措施,可结合墙体改革,将粉煤灰烧结砖发展为粉煤灰空心烧结砖。对节土、节能,减轻墙体自重都有很大意义。
需解决的问题是:(1)对改造原有粘土砖厂,如何根据已有粘土性能,原有设备等条件,确定和提高粉煤灰按量;(2)进一步研究适合于粉煤灰做原料的工艺和混合、碾压、成型等设备;(3)研究空心砖使用中的问题,制订有关设计和应用规程、规范。
2、粉煤灰混凝土空心小砌块。
将粉煤灰掺入混凝土空心小砌块中,掺量为水泥的20%-40%,节约水泥,降低成本,同时能改善小砌块的使用性能。
小型空心砌块,是近年有较大发展的墙体材料,块型小、空心质轻,砌筑基本与砖相同,便于应用。生产方法简便。已有GB4111-83《混凝土小型空心砌块检验方法》,GB8239-87(混凝土小型空心砌块》、JGJ14-82《混凝土小型砌块建筑设计与施工规程》等标准,已具备推广条件。
掺入粉煤灰,需解决的问题是:(1)原生产设备需结合粉煤灰资源情况,相应调整和改进工艺参数;(2)根据粉煤灰混凝土特性,对原有规程做修订或补充;(3)需解决混凝土空心小砌块应用技术。
3、粉煤灰做特殊用途的回填。
粉煤灰用于回填能大量使用粉煤灰,节约自然资源。
具体项目为:
(l)围海造地(田):结合电厂灰池造地或造田。需进一步研究的内容是:规划、实施步骤,排、运灰方法及设施建设、管理方法等。如造田则有植物的选择及粉煤灰对植物的影响,如为造地需研究造地后地基承载,如何使用等问题。
目前已有纯灰种植研究科研成果,需进一步研究粮、油、菜、瓜果等可食作物的种植。
(2)矿井回填:对废弃矿井的回填、充实,需研究内容是:粉煤灰运输、充人、排灰、排水工艺及设备,工程规划及经济分析等。
4、粉煤灰高强混凝土。
粉煤灰配制30MPa或更高强度和高质量(主要搞良好耐久性和特殊的材性和物性)混凝土用于结构构件和预应力混凝土中能扩大粉煤灰在混凝土中的应用,并开发高质量的粉煤灰。
需研究内容:(l)高质量粉煤灰的开发或较低质量灰的改性达到高质量的用途;(2)配合比、设计方面的研究;(3)特殊性能的研究;(4)工艺、设备研究;(5)相应管理方法。
三、重点开发研究的课题
1、大掺合量粉煤灰制品研究开发(掺合量≥50%);
2、长距离(2公里以上)粉煤灰输送系统;
3、粉煤灰的分选工艺及设备研究与应用,提高干灰分高效率和设备寿命;
4、分选后粗灰和超细灰的代沙和高强混凝土等方面的应用开发;
5、粉煤灰的纯灰种植(储灰场种植)及在农业上的应用研究,海水冲灰的围海灰场改善环境,种植植物;开发利用;
6、粉煤灰做防火、工程材料的添加剂及提取氧化铝的研究;
7、各种使用粉煤灰的质量标准、产品标准、各种利用技术的设计、施工技术规程;
8、粉煤灰综合利用技术经济评价体系的研究。

    

关注粉网公众号了解更多 >>
了解更多关注联盟公众号

>> 相关内容