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    行業新聞

    “替代”水泥能筑成大壩 粉煤灰“超細活化”變資源

    時間:2015-07-09 09:42 點擊:
      粉煤灰是火力發電廠燃煤產生的固體廢棄物,在過去,它曾是毫無利用價值的污染物,現在在新技術的推動下,它被摻進混凝土中作為水泥的優良替代品。粉煤灰的資源化技術目前已經相對成熟,但是在市場推廣方面還有很長的路要走。
     
      替代水泥能筑成大壩粉煤灰“超細活化”變資源
     
      “這個灰是從電廠煙筒下邊接下來的原灰,這是經過生產處理的粉煤灰,比面粉還要細。”在接受采訪時,內蒙古呼倫貝爾盛偉科技實業有限公司董事長劉好朋帶來了兩個瓶子現場“演示”。
     
      劉好朋演示的產品名為“超細活化粉煤灰”。今年5月份,劉好朋所在的公司建設完工投入正式生產。這項全國首創、國際領先的超細粉煤灰粉磨技術將實現粉煤灰100%資源化利用。
     
      “高端客戶市場”是劉好朋首先亟待解決的問題,也最讓劉好朋發愁。
     
      據劉好朋介紹,他們的產品主要用于生產水泥和混凝土的磨細粉煤灰,可以確保生產的活化粉煤灰在水泥中替代熟料量40%以上,活化粉煤灰摻入混凝土中生產高性能混凝土替代水泥量30%以上。
     
      粉煤灰100%資源化利用
     
      2012年,集研發、生產、銷售、綜合利用粉煤灰資源的一體化生產企業呼倫貝爾市盛偉科技實業有限公司正式落戶鄂溫克旗,盛偉科技通過長期與南京工業大學合作,共同研發了國際國內先進的超細粉煤灰粉磨技術,并獲得了國際專利。
     
      2012年,該公司在華能伊敏發電廠三期院內建設了一條日產5000噸超細粉煤灰生產線,可日產5000噸超細粉煤灰,年   可消納伊敏煤電公司粉煤灰排放180萬噸,為企業減少二氧化碳排放84萬噸,經濟效益、環保效益顯著。
     
      我們在現場看到,廠區東面和北面為電廠粉煤灰輸送廊道,東北角為該廊道中轉樓,原狀粉煤灰可從該中轉樓處取料,粉煤灰進廠方便、捷近。東面緊鄰粉煤灰廊道為電廠專用鐵路線。
     
      “超細粉煤灰產品通過汽車散裝罐車運至當地或周邊地區的水泥廠或商品混凝土攪拌站,也可通過火車散裝罐車運輸出廠。”劉好朋介紹道。
     
      粉煤灰是火力發電廠燃煤產生的固體廢棄物,燃燒一噸煤就能產生250到300公斤粉煤灰。目前,國內粉煤灰的利用率僅為10%到20%。
     
      粉煤灰資源化工作,一直是國內外極為重視的問題。1948年美國蒙大拿州的俄馬壩工程就大量使用了粉煤灰,數量達13萬噸,替代水泥,降低造價,實踐表明該壩工程毫不遜色,被世人稱俄馬壩工程為粉煤灰應用史上的第一塊里程碑。當前一些發達國家已不僅把粉煤灰作為良好的建筑材料,而是列為再生資源大力發展綜合利用。
     
      1991年國家頒布《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》標準后,2005年又進行了修訂(GB/T1956-2005)。標準根據粉煤灰細度、需水量比、燒失量等指標分為Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級灰,細度為重要指標之一。
     
      由于水泥和混凝土中可以大批量用粉煤灰,其應用一直是我國水泥界研究的重點。目前我國有1/3的燃煤發電廠均采用分選的方式生產商品粉煤灰,收到良好的社會效益和經濟效益。隨著黃河小浪底水利工程、長江三峽水利工程等水利工程大量使用分選粉煤灰,我國粉煤灰分選技術得到逐漸發展。
     
      劉好朋介紹,就目前建材行業采用的粉煤灰粉磨工藝而言,無論采用的是開路細磨工藝,還是閉路細磨工藝,由于使用的都是普通磨機,這種磨機將粉煤灰磨至400m2/kg很容易,要磨至600m2/kg就有困難,并且存在電耗急劇增加、事故發生頻次增大等問題。“具體來說,普通磨機在磨至一定細度后,往往會出現粘料、集聚現象,阻礙了高細粉磨的進行,使出磨產品需水比無法滿足Ⅰ級灰標準,同時產量較低,產品成本上升。”
     
      而粉煤灰超細粉磨技術具有合理的研磨體級配、專有的內部裝置,可以實現只要符合GB/T1596-2005要求,即可生產出優于一級灰比表面積為600m2/kg的超細粉煤灰,粉磨電耗約30kwh/t。該專用粉煤灰超細磨通過對球磨機的襯板,隔倉板及研磨體級配等進行了技術改造,更適合于粉煤灰的物理特性,通過磨細,可提高粉煤灰的物理和化學活性,降低需水比。
     
      “磨細粉煤灰加激發劑在機械活化與化學活化復合作用下,磨細粉煤灰摻入量為45%,其他條件相同情況下,混凝土結構更加致密,強度更高。”劉好朋介紹。
     
      推動超細粉煤灰的推廣應用
     
      目前,超細粉煤灰在我國中東部地區應用較普遍,市場行情較好,尤其是江蘇、安徽等地超細粉煤灰非常緊俏,價格持續走高。
     
      “雖然在呼倫貝爾乃至內蒙古自治區目前還沒有超細粉煤灰生產企業,企業的產品市場前景廣闊,但由于任何新產品要得到用戶的接受和認可需要一個發展過程,因此超細粉煤灰前期銷售非常困難。為了使項目產品盡快打開銷路,除做好產品宣傳工作外,我們還必須制定并采取科學有效的銷售策略。”劉好朋說。
     
      據在呼倫貝爾當地采訪得到的信息,企業所在地呼倫貝爾及周邊的齊齊哈爾、大慶等地經濟發展增速較快,建設需要的水泥、混凝土需求量較大,這幾個地區的水泥及商品混凝土生產量也較大。通過對目標市場及可開拓市場分析可以看出,每年對超細粉煤灰的需求量很大,預測這幾個地區每年約需超細粉煤灰總量在840萬噸,為產品提供了廣闊的市場空間。
     
      超細活化粉煤灰在水泥、混凝土中的應用具有較強的競爭能力。目前呼倫貝爾市及周邊的齊齊哈爾市、大慶市等地的商品混凝土攪拌站使用的微粉有兩種,一種是采用一級粉煤灰,一種是超細礦粉。如果采用一級粉煤灰,只能替代10%~20%的水泥,而采用超細粉煤灰(活化粉煤灰)可替代水泥量30%以上,按照水泥價格330元/噸、一級灰價格40元/噸、活化粉煤灰價格120元/噸計算,采用超細粉煤灰代替一級灰可替代水泥量30%以上,則每m3商品混凝土生產成本可降低10-15元。
     
      劉好朋說,如果采用超細礦粉,一般替代20%-30%的水泥,但超細礦粉價格也較高(接近水泥價格),按照水泥價格330元/噸、超細礦粉價格300元/噸、超細粉煤灰價格120元/噸計算,采用超細活化粉煤灰代替超細礦粉,則每m3商品混凝土生產成本可降低16-22元。
     
      在此之前,劉好朋已經在北京周邊調研多日,半個月跑了北京十多家科研和水泥生產企業。“呼倫貝爾當地的水泥生產企業及混凝土攪拌站均較多,水泥生產用混合材主要為原狀粉煤灰,摻量較少,均在20%以下。”劉好朋介紹,當地混凝土摻量標號低,基本C40的混凝土都很少。”劉好朋說。“超細活化粉煤灰的使用價值應該體現在高端建筑上,來滿足優質水泥和高性能混凝土市場的需求。”
     
      劉好朋介紹,目前,就江蘇、安徽兩地的超細粉煤灰市場售價(出廠價)來看,一般來說,比表面積在550~600m2/kg的超細粉煤灰價格比統灰(原狀粉煤灰)高100/t元、比當地的水泥價格低120/t元左右。為了使超細活化粉煤灰盡快打入高端市場,前期可適當將其價格定低,讓水泥生產企業和商品混凝土生產企業獲得較大效益,以提高水泥生產企業和商品混凝土生產企業使用超細粉煤灰的積極性,可有力地推動超細粉煤灰的推廣應用。
     
      技術成熟效益顯著
     
      目前我國粉煤灰的綜合利用技術有近200項,其中得到實施應用的近70項,主要應用在建材制品、建設工程方、道路工程、從粉煤灰中提取礦物和高值利用等。這些技術比較成熟,用灰量大,不僅便于推廣使用,而且可以在帶來明顯的經濟效益和環境效益。
     
      但劉好朋也認為,我國各地煤質及電廠鍋爐燃燒情況不盡相同,各地粉煤灰品質差異較大,總體而言,粉煤灰綜合利用水平與發達國家相比差距較大。所以我國粉煤灰綜合利用還存在一些問題,如:以煤為主的電力工業迅速發展和粉煤灰綜合利用相對落后問題,供需雙方利益分配及政策調控力度不夠問題,技術研究開發力量較薄弱分散,在技術上需要進一步完善。比如粉煤灰在混凝土中的優效應用技術,我國應引用國際上正在發展的“高標號水泥+大產量粉煤灰 高效減水劑”的方法。同時,積極開展高鈣粉煤灰中f-Cao的控制研究,發展高鈣粉煤灰作為混凝土摻和料的應用技術。著重開展自動化程度高的粉煤灰利用專用設備,提高粉煤灰利用的技術裝備水平。開展粉煤灰綜合利用工程技術經濟性和系統性理論研究,制訂合理的粉煤灰綜合利用的產品標準,技術規程,質量管理體系和評價體系。
     
      “粉煤灰科學技術是一項綜合性、邊源性科學技術,其技術的可持續發展,依賴于其它學科的最新進展。若能合理利用,則既能夠用來化解粉煤灰所帶來的環境問題,又能夠將其作為一個新興的資源以發展多種實用性產品,其前景是非常美好的。”劉好朋認為。

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