全球及中國粉煤灰綜合利用現(xiàn)狀分析

全球及中國粉煤灰綜合利用現(xiàn)狀分析一、粉煤灰行業(yè)概況粉煤灰是燃煤火力發(fā)電過程中，細磨煤在1200～1700℃的燃煤爐中燃燒后產生的主要燃燒殘留物，它是由原料煤中存在的各種無機和有機成分產生的。目前我國不同區(qū)域粉煤灰區(qū)別較大，各地燃煤電廠在煤質、燃燒工藝、收集措施等方面的差異導致了各廠產出粉煤灰的性質參差不齊，而粉煤灰不同的應用方式也對粉煤灰性質提出了不同的要求。我國目前對粉煤灰的利用還主要集中在低值化利用領域，如建筑、農業(yè)等行業(yè)，因此尋求一些高值化的利用途徑對固體廢物處理和環(huán)境改善都至關重要。二、中國粉煤灰綜合利用現(xiàn)狀分析我國“富煤、缺油、少氣”的資源現(xiàn)狀導致煤電長期以來一直占據(jù)我國電源結構的核心地位。據(jù)統(tǒng)計，2020年全國全口徑發(fā)電量7.42萬億kW·h，其中火力發(fā)電量5.28萬億kW·h，煤電發(fā)電量4.61萬億kW·h。2020年粉煤灰產生量約6.5億ｔ，近幾年我國燃煤電廠粉煤灰產生量持續(xù)增加。隨著我國大宗固廢綜合利用產業(yè)技術的發(fā)展，粉煤灰綜合利用成熟技術已有百余項，2020年，我國粉煤灰綜合利用量約5.07億噸，綜合利用率為78%。從我國粉煤灰利用途徑來看，2019年水泥、混凝土和建材生產3個方面仍然是粉煤灰利用的主體，但是占比有所下降，在2019年三者合計占比在78%，相對于2013年降低了10%，主要是水泥生產利用的占比下降（降低了8%），其他利用方式顯著增加，說明粉煤灰的利用方式正在朝向多元化的方式轉變。三、全球粉煤灰綜合利用現(xiàn)狀分析歐洲煤炭燃燒產物協(xié)會公布的歐盟15國在2016年的粉煤灰綜合利用途徑及各自的比例，40.8%用于混凝土摻合料，17.0%被用作混凝土添加劑取代混凝土中的一部分水泥，16.6%用作水泥原料，16.4%用于道路，5.5%用于混凝土砌塊，3.7%用于其他。與歐盟相比，我國粉煤灰用于道路建設的比例偏低。日本的粉煤灰利用率非常高，早在2011年利用率就達到了98.3%，其中，粉煤灰主要用作水泥原料，占比達到67.13%，土木（地基改良用、土木工程用、電力工程用、道路路基材用、瀝青填料用、煤礦填充用）利用占比為13.58%，建筑（建筑板材用、人工輕質骨材用、二次產品用）利用占比為3.25%，農林（肥料用、土壤改良用）利用占比0.83%，其他方式（污水處理劑用、制鐵用、其他）利用占比15.20%。日本的粉煤灰利用方式多種多樣，在高附加值領域利用率相對較高。與其他發(fā)達國家或地區(qū)相比，我國粉煤灰在道路基建、回填方面應用比例較低。四、粉煤灰改性進展分析粉煤灰具有比表面積大、吸附性能良好等特點，但其具有特殊的玻璃體結構且本身較穩(wěn)定，很難在溶液中達到較好的吸附效果。近年來研究發(fā)現(xiàn)通過物理、化學或生物方法可增加其比表面積、孔隙率及陽離子交換能力，提升其吸附性能，從而實現(xiàn)對粉煤灰的改性，提高粉煤灰的綜合利用率。五、中國粉煤灰提鋁工業(yè)項目情況目前國內部分粉煤灰提鋁工業(yè)試驗項目如下表所示，其中內蒙古年產40萬噸粉煤灰提取氧化鋁項目在2021年11月正式開工建設。該項目是目前國內首條利用粉煤灰提取氧化鋁的生產線，同時也是我國自主知識產權“粉煤灰提取氧化鋁技術”首次實現(xiàn)產業(yè)化，標志著內蒙古資源綜合利用高科技發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟邁上新的臺階。該項目技術利用氧化鋁含量大于40%的粉煤灰與石灰石煅燒，采用堿溶法提取氧化鋁，整個生產過程實現(xiàn)了零排放、零污染、低成本的循環(huán)產業(yè)鏈。該項目工程總投資為16億元，由蒙西集團和鄂爾多斯羊絨集團共同出資建設，主要產品為年產40萬噸氧化鋁以及硅酸鹽水泥熟料、多品種氧化鋁等，預計年可實現(xiàn)產值12.8億元，利稅總額5.67億元。六、中國粉煤灰綜合利用前景展望粉煤灰的利用途徑有多種，但是目前我國粉煤灰的利用主要是用于水泥、混凝土和建材深加工產品，筑路、回填、高附加值利用等其他利用途徑相對較少，建議在粉煤灰的利用技術應用方面，拓寬我國粉煤灰在較為成熟的綜合利用途徑中的應用，加強高附加值技術研究。粉煤灰在筑路和回填中的應用技術都是成熟的技術，國家也有相關技術標準。目前，我國在筑路和回填中的粉煤灰利用比例要明顯低于歐盟等國，而我國在道路建設和回填領域對于原料的需求量還很大，粉煤灰的可利用空間還很大，建議國家出臺激勵政策，促進粉煤灰在筑路和回填中的應用。高附加值利用技術是擴展粉煤灰綜合利用領域、提高粉煤灰綜合利用率和綜合利用經(jīng)濟效益的重要手段。國內外都十分重視粉煤灰的高附加值利用技術研究，逐步實現(xiàn)粉煤灰的精細化利