焦作市粉煤灰综合利用现状及建议

文章编号：１００７－０４６Ｘ（２００８）０４－００１２－０３
调查与研究
焦作市粉煤灰综合利用现状及建议
The State-Of-the-Art of Fly Ash Comprehensive Utilization in Jiaozuo City and Suggestion
　崔保红（焦作市环境监测站，河南 焦作 ４５４０００）
０　前言
据有关资料显示［１］
，全世界煤的总消耗量４２．２６亿ｔ，燃煤电厂粉煤灰排放量达２．９亿ｔ。

我国的燃煤总消耗量约１１．０６亿ｔ，粉煤灰排放量已由１９９０年的７０００万ｔ增加到１９９５年的１亿ｔ，２０００年全国粉煤灰的年排放量累计达到１．６亿ｔ，而且仍以每年８００万ｔ的排放量增加［２］
。

１　焦作市粉煤灰综合利用现状 １．１　焦作市粉煤灰来源
焦作市位于河南省西北部，西北依太行山与山西省接壤，东南、西南与郑州、洛阳隔黄河相望，东与新乡市为邻，是一个以化工、建材、煤炭、电力为主的工业城市。

焦作市粉煤灰主要来源是以煤粉为燃料的火电厂，境内火力发电厂分布及其基本情况见表１。

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中图分类号：Ｘ７７３ 文献标识码：Ａ摘 要：通过对我国粉煤灰综合利用概况的分析研究，结合焦作市实际情况，提出了将粉煤灰用于水泥灰砖生产，作为混凝土掺和 料和道路路基填料以及用于农业生产、矿井井下充填及注浆灭火、环境污染治理和提取氧化铝等几个方面的利用途径，为 焦作市粉煤灰综合利用提供了参考。

关键词：粉煤灰； 综合利用； 环境管理； 焦作市
表１ 焦作市现有较大规模电厂情况表（以２００６年计）
截至２００６年底，焦作市境内共有大小火力发电厂２３家，遍布市辖各县区，发电能力合计２９７８ＭＷ，锅炉耗煤量８９２．７３万ｔ／年，产生粉煤灰的数量为１３９．２１万ｔ／年。

２００６年以前，焦作电厂、焦作矿务局电厂等均为湿法排灰，不利于综合利用。

２００６年后焦作市境内火电厂全部采用干法排灰，到２００６年底，焦作市境内粉煤灰总存放量约４００万ｔ，占压土地约１３００亩。

１．２　焦作市粉煤灰综合利用现状　
目前焦作市粉煤灰综合利用途径主要集中在建筑材料方面，主要包括生产粉煤灰水泥、粉煤灰砖、粉煤灰混凝土以及粉煤灰路基材料等。

⑴　粉煤灰用于生产水泥和粉煤灰砖
用粉煤灰代替粘土来生产水泥是粉煤灰利用的主　要途径之一，在焦作地区约占粉煤灰利用总量的９０％左右。

其中粉煤灰水泥中粉煤灰的掺入量在３０％以上，减少了粘土的使用量。

另外粉煤灰还用来生产加气混凝土砌块、烧结砖、蒸压砖、蒸养砖等。

⑵　粉煤灰用于生产混凝土
粉煤灰在混凝土中的使用量约占利用总量的５％，主要是将粉煤灰用于大体积混凝土、泵送混凝土、高低标号混凝土以及灌浆材料等。

⑶　粉煤灰用作道路路基材料
粉煤灰作道路基材料使用量约占利用总量的５％，主要是将粉煤灰、石灰石和砂等混合，作为路面基层，路面使用粉煤灰沥青混凝土。

另外，粉煤灰还用于护坡、护提工程以及修筑水库大坝等。

目前焦作市粉煤灰利用企业主要有焦作韩王工业有限责任公司（２亿块／年）、焦作电厂粉煤灰砖厂（１亿块／年）以及焦作坚固水泥、焦作岩鑫水泥等，
企业名称生产规模／MW
年耗煤量／万ｔ
粉煤灰产生量／万ｔ/年
焦作电厂132030045.0丹河电厂21062.49.93爱依斯电厂25082.913.2金冠电厂2708012.7冯营电厂10032 5.1华润电厂2708513.5昊华宇航4924 3.8中铝热电807511.9源泰热电厂12 3.60.57温县天祥电力3611.7 1.86孟州电力4924 3.82沁阳铝电一分厂4814.7 2.34沁阳铝电二分厂10030.7 4.88焦作东方电力24 5.450.87方庄矿电厂12 3.80.60绿宇化电一分厂12 3.50.56绿宇化电二分厂2413.6 2.16焦煤电冶分公司7528.3 4.5焦煤演马电厂12 4.090.65焦作矿务局电力
257.99 1.27小计
2978
892.73
139.21
表２ 焦作市现有粉煤灰利用企业统计（以２００６年计）
年消耗粉煤灰量为１９９万ｔ。

以２００６年焦作市主要电厂粉煤灰产生量１３９．２１万ｔ计，焦作市粉煤灰综合利用率可以达到１００％，即当年产生的粉煤灰可以全部进行综合利用，并且还可以消纳约５９．７９万ｔ已经堆置的粉煤灰，焦作市境内堆存的４００万ｔ粉煤灰，有望在７年内全部综合利用，退还耕地面积１３００亩。

１．３　焦作市粉煤灰综合利用产生的效益
通过粉煤灰综合利用，以焦作市近期６．５亿块标砖生产能力计算，将产生以下几个方面的效益：
⑴　创造更大的经济利润
以粉煤灰标砖为例，每吨粉煤灰可制标砖１３００块，每块砖价格０．２０元，则每吨粉煤灰可创造经济利润２６０元。

以水泥厂为例，如果粉煤灰掺入量达
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［１］　高天星．粉煤灰的综合利用［Ｊ］．南昌职业技术师范学院学报， ２００１（６）：６－７．
［２］　欧阳小琴，夏为民，熊亮．粉煤灰资源综合利用的现状［Ｊ］．江西 能源，２００２（４）：２０－２２，７．
［３］　江学荣，林介东，莫乾凯，江潮全．粉煤灰综合利用现状及发展 方向［Ｊ］．电力环境保护，２００２，１８（３）：５５－５７．
［４］　梁道广，董曰喜，王兆喜．粉煤灰在矿井中的综合利用［Ｊ］．煤矿 安全，２００２，３３（５）：１５－１７．
［５］　王志良．粉煤灰在煤矿支护中的研究与应用［Ｊ］．粉煤灰综合利 用，２００６，５：４１－４２．
［６］　韩丽，段致辉．利用粉煤灰治理工业废水的研究［Ｊ］．环境科学 动态，２０００，４：２５－２６．
［７］　李进平，甘金华，侯浩波，郑颖．　用粉煤灰处理废水的研究现状 及潜力［Ｊ］．粉煤灰综合利用，２００７，４：５４－５６．
［８］　丁瑞，王翠珍，秦树林，罗恩华．从矸石电厂粉煤灰中提取氧化 铝的综合利用探讨［Ｊ］．能源环境保护，２００７，２１（１）：５１－５３．［９］　石家庄市粉煤灰综合利用管理条例［Ｊ］．粉煤灰综合利用，２００２， ６：３－５．
参考文献
到３０％，每吨水泥的成本可降低２０元，还能享受国家综合利用免税政策。

⑵　减少占地，节约土地
焦作市人均耕地不到０．４６亩，低于联合国划定的０．８亩的警戒线，土地资源十分缺乏。

用粉煤灰生产建筑材料可以减少粉煤灰占压土地，恢复原粉煤灰堆场占地１３００亩。

与此同时，粉煤灰制砖又能避免粘土制砖对土地资源的破坏，因为每生产万块粉煤灰标砖可节土地０．３亩，全市每年可避免１９５００亩土地遭到破坏。

⑶　节约能源
由于粉煤灰中含有一定的热量，它既可作为原料又可充当燃料，从而节约大量能源。

每生产万块粉煤灰标砖可节煤０．５ｔ，全市每年可节煤３２５００ｔ。

⑷　改善环境质量
粉煤灰综合利用可减少粉煤灰堆存对大气、土壤、水体的污染，同时由于节煤３２５００ｔ／年，全市可减少二氧化硫排放４００吨／年，减少二氧化碳排放５万吨／年，可有效改善区域环境质量。

２　焦作市粉煤灰综合利用建议
为有序利用粉煤灰资源，促进可持续发展，避免资源恶性竞争，对焦作市粉煤灰综合利用提出如下建议：
⑴　搞好利用规划，进行总量控制
整体来看，焦作市粉煤灰总量呈现负增长趋势。

焦作市为了创建国家优秀旅游城市，强制要求对境内锅炉烟气进行加碱脱硫处理，含碱量高的粉煤灰不能直接用于粉煤灰建材生产，这加剧了粉煤灰资源的紧缺性。

建议管理层在粉煤灰产生量和现有综合利用能力基础上，制订一个科学的利用规划，采取相应控制措施，限批或暂时停批新建粉煤灰综合利用项目，避免这类企业蜂拥而上，产生对粉煤灰资源的恶性竞争。

⑵　整合资源利用，改善产业结构
蒸汽养护的蒸压砖与烧制而成的烧结砖相比较而言，蒸汽养护工艺投资大，但废气污染物排放量小。

焦作市境内采用蒸汽养护工艺的企业仅占１５％，烧制工艺分采用隧道窑烧制工艺和采用轮窑生产工艺两种，隧道窑工艺由于废气排放比较集中，为点源排放方式，易于进行污染治理，这类企业占６５％。

而轮窑工艺由于废气排放点位多而分散，属于面源排放，不易收集，烟气多数直排，这类企业占２０％。

生产每万块粉煤灰标砖，隧道窑工艺ＳＯ２、烟粉尘排放量是轮窑工艺的　１／５，蒸汽养护工艺ＳＯ２、烟粉尘排放量是轮窑工艺的１／１５。

这就要求环境管理部门从项目审批环节就严格控制，对落后生产工艺不予审批，从源头上控制污染，从而优化区域产业结构。

⑶　开拓创新，增加粉煤灰利用途径
焦作市的粉煤灰综合利用产品多为初级产品，对其全方位、系统深入的研究还不多见。

目前粉煤灰还广泛用于农业方面，如改良土壤，制作磁化肥、微生物复合肥以及农药等［３］
；粉煤灰在矿井中进行综合利用，如注浆防火、巷道支护和封堵采空区等［４－５］
；粉煤灰用于环境污染治理，如处理工业废水、废气等［６－７］
；从粉煤灰中选取飘珠和飘珠制品，提取氧化铝等［８］ 。

这些技术比较成熟，不仅便于推广使用，而且可以在近期内带来更显著的经济效益和环境效益。

建议有关管理部门与科研院所合作开发，提高焦作市粉煤灰资源综合利用科技含量。

⑷　加强环境管理，提高执法检查力度
上海、石家庄市、哈尔滨、邯郸市、唐山先后出台了粉煤灰综合利用管理条例［９］
，对粉煤灰综合利用提出了具体要求和措施，建议焦作市相关管理部门，尽快出台粉煤灰综合利用管理政策，使粉煤灰综合利用有法可依，做好粉煤灰综合利用中的环境保护工作。

对在某些区域内小型粉煤灰综合利用企业进行整合，只允许建设一个较大规模的粉煤灰综合利用企业，采取先进的生产工艺，如设置密闭粉煤灰仓、采用螺旋输送等，改善区域环境质量。