將粉煤灰作為原材料生產(chǎn)燒結(jié)磚是綜合利用粉煤灰最佳途徑之一,我國(guó)每年生產(chǎn)和使用燒結(jié)磚6000多億塊,如每塊磚能利用0.5 kg粉煤灰,每年可利用3.5億多t粉煤灰,由此看出發(fā)展燒結(jié)粉煤灰磚蘊(yùn)藏著對(duì)粉煤灰利用的巨大潛力。當(dāng)然,目前不是每一個(gè)地方、每一個(gè)專業(yè)二級(jí)粉煤灰磚廠都能就地就近獲得粉煤灰可就地利用,但就我國(guó)電廠分布來看,很多電廠周圍都分布著相當(dāng)多的磚廠。另外,為了利用粉煤灰還可在電廠附近或電廠內(nèi)有計(jì)劃地建設(shè)一批燒結(jié)粉煤灰磚廠。經(jīng)過精心有力地組織和推動(dòng),如能有5 %~10 %的燒結(jié)磚摻用粉煤灰生產(chǎn),每年也可利用1750~3500 萬t粉煤灰,這是一個(gè)相當(dāng)可觀的數(shù)量,作為第一步這一目標(biāo)是非常了不起的,對(duì)國(guó)家是一大貢獻(xiàn)。在制磚工業(yè)中利用粉煤灰不僅可以節(jié)省一部分粘土質(zhì)礦物及耕地,又可減少粉煤灰排放堆存占地,改善和保護(hù)環(huán)境,還可充分利用存在于粉煤灰中未燃盡的固定炭,減少燒磚用煤,大大節(jié)約能源,這是其他利用途徑所不能及的。而且在燒結(jié)磚中加入一定量粉煤灰后,每塊磚的重量可減輕0.5 kg,從而進(jìn)一步減輕建筑物自重,可實(shí)現(xiàn)一舉多得之效,應(yīng)大力提倡,積極發(fā)展。
據(jù)調(diào)查, 近幾年山西省投產(chǎn)的粉煤灰綜合利用項(xiàng)目日益增多,全省用灰企業(yè)2 000 余家,全年總產(chǎn)值超過100 億元, 粉煤灰綜合利用產(chǎn)業(yè)在全省經(jīng)濟(jì)總量中已經(jīng)占有一席之地。專業(yè)二級(jí)粉煤灰綜合利用項(xiàng)目主要集中在建材利用方向,包括商品粉煤灰、粉煤灰水泥、粉煤灰混凝土、混凝土砂漿、加氣混凝土砌塊、粉煤灰磚等。水泥廠利用粉煤灰生產(chǎn)礦渣粉煤灰硅酸鹽水泥等各類水泥,年利用專業(yè)二級(jí)粉煤灰約600 萬t;加氣混凝土砌塊生產(chǎn)企業(yè)40 余家,年利用粉煤灰約360 萬t;年生產(chǎn)粉煤灰燒結(jié)磚、蒸壓磚達(dá)到30 億塊,年利用粉煤灰約580 萬t;混凝土、干混砂漿等消納粉煤灰量也將近500 萬t。在新型建材領(lǐng)域也開展了有益探索,粉煤灰生產(chǎn)新型輕質(zhì)復(fù)合墻板、裝飾板、保溫板等項(xiàng)目已取得初步成功及市場(chǎng)應(yīng)用。
優(yōu)質(zhì)的粉煤灰摻入混凝土可明顯地改善混凝土的和易性,當(dāng)粉煤灰摻量大于膠材總量的5%~10%時(shí),效果極為明顯。現(xiàn)今在混凝土實(shí)際生產(chǎn)中,粉煤灰摻量往往達(dá)到20%,有的甚至高達(dá)30%,但混凝土的和易性卻不盡人意。抽取原材料進(jìn)行檢測(cè)時(shí),發(fā)現(xiàn)專業(yè)二級(jí)粉煤灰的檢測(cè)結(jié)果經(jīng)常不滿足標(biāo)準(zhǔn)要求或者與驗(yàn)收時(shí)的結(jié)果相差甚遠(yuǎn)?,F(xiàn)以某公司所用Ⅱ級(jí)粉煤灰進(jìn)場(chǎng)及抽樣常規(guī)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,出現(xiàn)這種情況的最大原因就是粉煤灰供貨廠家為謀求利益而以次充好,甚至摻假。專業(yè)二級(jí)粉煤灰進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收時(shí),檢測(cè)結(jié)果符合要求的原因主要是檢測(cè)的樣品是供貨廠家提前準(zhǔn)備好的合格樣品或是在易取樣部位裝入合格粉煤灰。有些公司由于人員配備或節(jié)省成本等原因不能做到車檢或抽檢,就導(dǎo)致許多劣質(zhì)粉煤灰被用于混凝土生產(chǎn)中。結(jié)果不僅沒有起到應(yīng)有的作用,反而給混凝土的質(zhì)量埋下了隱患。
提及對(duì)粉煤灰的綜合利用,大家往往容易想到粉煤灰可以用來生產(chǎn)加氣混凝土、建筑砌塊、微晶玻璃,還可用作水泥生產(chǎn)原料,用于生產(chǎn)各種裝飾板材、地聚物等。還可以通過采用濕法冶金的方法由粉煤灰生產(chǎn)氧化鋁、分子篩等。二級(jí)粉煤灰廠家對(duì)粉煤灰的綜合利用為國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策所鼓勵(lì),近幾年發(fā)展迅速。尤其是將粉煤灰用于建材領(lǐng)域及用于生產(chǎn)氧化鋁,更是受到各界重視。對(duì)專業(yè)二級(jí)粉煤灰的綜合利用有利于消除由粉煤灰的積存對(duì)環(huán)境造成的污染,并能夠創(chuàng)造一定的經(jīng)濟(jì)效益。但據(jù)筆者調(diào)研的情況看,粉煤灰用于建材領(lǐng)域雖屬大宗量利用途徑,但利用過程所創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)價(jià)值不高,從粉煤灰所含的硅、鋁、鐵等有價(jià)元素看,其實(shí)質(zhì)上是對(duì)所述有價(jià)資源的低層次利用。由粉煤灰生產(chǎn)氧化鋁是一條較好的利用途徑,但單純的提純氧化鋁而對(duì)其他有價(jià)元素棄之不用,則不僅不能創(chuàng)造應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)效益,而且還會(huì)因廢水和廢渣的產(chǎn)生而對(duì)環(huán)境造成更為嚴(yán)重的污染,對(duì)此,已為近幾年來一些單位所進(jìn)行的工業(yè)化實(shí)踐所證明??傊瑢?duì)粉煤灰的綜合利用符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策,既是環(huán)境保護(hù)的需要,也是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。
劣質(zhì)粉煤灰的燒失量較高,顏色相對(duì)較黑,有的呈褐色。劣質(zhì)粉煤灰中粗顆粒較多,炭粒較多,吸水量大,在吸水的同時(shí)也吸附溶解在水中的外加劑,造成與減水劑相容性差,而且坍落度損失快。增加工地加水的風(fēng)險(xiǎn),降低混凝土強(qiáng)度,增加混凝土開裂風(fēng)險(xiǎn)。
利用粉煤灰作為原料生產(chǎn)墻體材料在我國(guó)已有幾十年歷史和經(jīng)驗(yàn),先后研制和生產(chǎn)了粉煤灰泡沫混凝土制品、蒸養(yǎng)粉煤灰中型密實(shí)砌塊、小型粉煤灰空心砌塊、蒸養(yǎng)、蒸壓粉煤灰磚,蒸養(yǎng)、蒸壓加氣混凝土制品、粉煤灰燒結(jié)陶粒。 為了處理工業(yè)固體廢棄物粉煤灰、保護(hù)環(huán)境,早在20世紀(jì)50年代中后期,國(guó)內(nèi)就開展了大量利用粉煤灰的研究,首先生產(chǎn)了粉煤灰泡沫混凝土板,用于北京首都機(jī)場(chǎng)的機(jī)庫(kù)屋面。60年代,粉煤灰中型密實(shí)砌塊在上海市公共住宅建筑普遍應(yīng)用,在上海城市建設(shè)中發(fā)揮了重大作用。受上海啟發(fā)和影響,蘇州、無錫、常州、南京、濟(jì)南、成都、攀枝花等地相繼建設(shè)了近30條生產(chǎn)線,一直生產(chǎn)到80年代中后期,后因塊型大、塊太重、施工麻煩,而逐漸改產(chǎn)、停產(chǎn)。當(dāng)在蒸壓灰砂磚在我國(guó)開發(fā)成功,并普遍推廣后,受其啟發(fā),研究用粉煤灰和爐渣代替砂子做原料生產(chǎn)蒸養(yǎng)和蒸壓粉煤灰磚,并獲得成功,隨即在全國(guó)推廣相繼建成近40條生產(chǎn)線,因性能、價(jià)格、市場(chǎng)問題經(jīng)營(yíng)銷售一些年以后陸續(xù)萎縮、停產(chǎn),但也有部分企業(yè)至今仍繼續(xù)生產(chǎn),并取得不錯(cuò)的效益,如武漢硅酸鹽制品廠等,目前也有些新的生產(chǎn)線在建設(shè)。70年代在引進(jìn)消化蒸壓加氣混凝土技術(shù)的基礎(chǔ)上,研究成功用粉煤灰代替砂子生產(chǎn)粉煤灰加氣混凝土制品,目前用粉煤灰做原料的加氣混凝土產(chǎn)品的產(chǎn)量已占全國(guó)加氣混凝土總產(chǎn)量的80 %。70年代又進(jìn)行了利用粉煤灰做原料生產(chǎn)燒結(jié)陶粒的研究,在天津硅酸鹽制品廠建成了我國(guó)惟一的一條采用燒結(jié)機(jī)和燃煤粉燒結(jié)粉煤灰陶粒生產(chǎn)線,成功生產(chǎn)出粉煤灰陶粒用于天津市建筑和建筑構(gòu)件生產(chǎn),如預(yù)制混凝土大板,至90年代因城市的拓展,該廠場(chǎng)地改作房地產(chǎn)開發(fā)用地,而被迫停產(chǎn)。同期很多單位以粉煤灰代替部分粘土生產(chǎn)燒結(jié)實(shí)心磚和空心磚,并探索不斷提高粉煤灰摻加量,力求最大限度地利用粉煤灰。