王皓
陕西省土地工程建设集团有限责任公司 铜川分公司 陕西 西安 710075
摘要:文章对粉煤灰、镁渣及钢渣三种大宗工业固体废弃物做了简介,分析了不同工业固体废弃物的产生、处置,并对不同工业固废的利用进行了简要说明。
关键词:粉煤灰;镁渣;钢渣
1粉煤灰的利用现状
每年火力发电厂以及工厂中燃煤锅炉的使用都排放出数万吨的粉煤灰,由于各地方使用的煤炭种类及燃烧条件都有较大的差异,导致粉煤灰的理化性质有差别。国外发达国家在1920年左右认识到粉煤灰的重要价值,并开始着手对粉煤灰的性质进行研究,随着时代的发展,人们对粉煤灰的认识程度进一步加深。我国于二十世纪五十年代开始认识到粉煤灰的综合利用价值,由于它具有火山灰效应,所以当做添加料与混凝土共同使用,减少水泥的使用,节约生产成本,随后十几年,我国对粉煤灰的利用方式转向附加值较高的产品领域。1980年以后,国家竭力倡导资源综合利用的相关政策,企业进而加大了对粉煤灰的使用力度。
目前,粉煤灰主要应用于以下几方面:
(1)建筑材料及填充方面:根据粉煤灰的性质,将粉煤灰替代水泥等原料,用于高速公路的路基建设,不仅可以大规模消纳粉煤灰,同时节省了原料成本。粉煤灰还可以制成发泡混凝土砌块,用作建筑物外墙,起到良好的保温效果。
(2)农业方面:粉煤灰来源于煤炭,而煤炭又是植物经过长时间演变而来的,所以将粉煤灰用作肥料后,其中含有丰富的元素可以供给植物的生长,同时,粉煤灰具有粒径小、孔隙多等特点,对土壤起到疏松的作用,促进农作物生长。
(3)纤维棉方面:利用粉煤灰制作矿棉的技术在我们国家兴起的较晚,但是发展相当迅速,由最初的纤维棉到板材,再到用连续长纤维制作耐火纸、防火服都见证粉煤灰纤维在我国的发展历程。
2镁渣的利用现状
镁渣是利用白云石、蛇纹石、菱镁矿等富含镁元素的矿物,通过电解方法或者热还原法制备金属镁的过程中产生的工业固体废弃物。最初镁渣作为废弃资源堆积储存,侵占耕地,由于镁渣是粉末状,遇到刮风天气时更是助长了雾霾的肆虐,因此,加强对镁渣的资源化利用非常重要。
镁渣中富含CaO、SiO2、MgO等成分,碱性氧化物含量相对较高。在生产水泥方面,镁渣可以充当其他的碱性物质添加至原料中,从而改善水泥的品质,增加安定性;作为墙体材料方面,将磨细的镁渣粉末掺加到矿渣中,混合后,原料中各自化学成分相互反应,可以激发镁渣的活性,从而用简单易行的工艺生产出成本低、强度大、密度小的墙体材料;用作脱硫剂方面,镁渣中氧化钙含量比较丰富,所以用镁渣替代部分氧化钙添加到循环流化床锅炉中可以起到脱硫的效果。
3钢渣的利用现状
钢渣是伴随冶炼钢铁的过程产生的,生产1 t钢铁大约产生出0.15 t钢渣,钢渣一般为颗粒状或粉末状,呈灰黑色,密度较大,主要有SiO2、α-C2S及γ-C2S等成分组成。我国钢铁生产量较大,导致钢渣排放量比较多,所以需要实施好处理钢渣的措施。
发达国家对钢渣的利用程度相对较高,目前加拿大及德国对钢渣的利用率为80%以上。钢渣利用初期,许多国家将大部分钢渣用于道路建设方面,随着时代发展,钢渣被用于其他附加值较高的领域。日本于二十世纪八十年代开展对钢渣的使用,最初钢渣只是作为填料用于路基建设,到九十年代时,钢渣用于改善海底水质等深海领域方面。德国利用钢渣及高炉渣混合的原料充当建造水坝及铺设交通道路的材料,具有承载力强、耐水性高、耐磨性强的特点。美国利用钢渣的方式为将钢渣再次回炉利用,从源头减少废弃物的产生,但这种方式需要较高的技术与设备做支撑,目前掌握这种方法的国家较少。
我国于1970年开始对钢渣进行研究应用,最初太钢、首钢及鞍钢等企业率先建立起钢渣利用生产线,为国内钢厂在钢渣的利用方面起了带头作用,这种措施显著提高了全国钢铁领域的经济效益。
我国对钢渣的利用主要体现在:(1)用于烧结熔剂,有效提高了钢渣中Fe2O3、MgO、CaO的回收率,同时增加烧结矿的生产;(2)钢渣的硬度与建设道路材料规定的硬度相符合,所以将钢渣配以粉煤灰、水泥等激发剂作为路基材料,修筑水坝,这样不仅减少了建设成本,而且可以规模化处理钢渣 。(3)钢渣中富含Si、Ca、Mg等对植物生长有益的元素,所以钢渣可用于生产硅肥、钾肥、磷肥来改良农作物生长,同时钢渣显碱性,也可以对酸性土壤起到中和作用;(4)将排放的钢渣收集起来,添加一些酸性调质剂用来生产矿棉,不仅可以将钢渣的余热充分利用,而且可以生产附加值较高的矿棉制品。
随着工业的快速发展,不断产生大量的工业固体废弃物,未经合理利用的工业固废大量堆存,严重威胁了生态平衡。如果将粉煤灰、钢渣等工业固体废弃物得以合理利用,不仅可以解决工业固废引发的污染问题,还可以 “变废为宝”。
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