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二、粉煤灰综合利用现状
粉煤灰是火力发电厂燃煤粉锅炉排除的一种工业废渣。早在
1914年，美国Anon发表了《煤灰火山特性的研究》，首先发
现粉煤灰中氧化物具有火山灰特性。国外对粉煤灰的研究，可追
溯到1920年后的电厂大型锅炉改造，也就从此开始有人研究粉
煤灰的综合利用。而粉煤灰在混凝土中应用比较系统的研究工作
是由美国伯克利加州理工学院的R.E.维斯在1933年后进行的，
后来其应用不断扩展到各个利用领域。但粉煤灰问题真正引起人
们重视是在二战结束之后，尤其是冷战时期爆发的石油危机之
后，许多国家发电厂的燃料结构都发生变化，都加快转向以煤炭
为主要燃料的进程。随之而来的是大量灰渣的排放，这更一步促
进人们重视粉煤灰资源的综合利用。于是在一些工业发达国家
里，粉煤灰的综合利用逐渐形成了一个新兴产业。
目前，国内外粉煤灰综合利用途径归纳起来主要有以下7种：
1．粉煤灰加气混凝土。粉煤灰加气混凝土是新型、轻质保温
节能的墙体材料。主要原料为粉煤灰，占70％左右，其它为石
灰、水泥、石膏、发气剂等，将这些原料经过加工配料、搅拌、
浇注、发气稠化、切割、蒸压养护等工序制成。可用作屋面保温、
维护墙、隔断墙，亦可做最高楼层为五层的承重墙，特别适用于
高层建筑填充墙、寒冷地区的外墙和地震区使用，可减轻墙重，
增加使用面积[3-5]。
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2．粉煤灰混凝土空心砌块。近年来，粉煤灰混凝土空心砌块
发展较快，其主要原料为粉煤灰、集料、水泥等，原料经计量配
料、搅拌、成型、养护等工序制成。在普通混凝土砌块和轻集料
混凝土砌块中，也可掺入粉煤灰，但作为掺合料加入。而在粉煤
灰混凝土砌块中，粉煤灰既是掺合料又是细集料，掺量较高[6-7]。
3．水泥粉煤灰膨胀珍珠岩混凝土保温砌块。其工艺流程基本
上与粉煤灰混凝土空心砌块相似。珍珠岩砌块具有重量轻、保温
性能好，且有一定的强度等特点，影响密度与强度的因素有：珍
珠岩的掺量，粉煤灰与水泥的比例以及工艺流程的控制。还可加
入适量的外加剂，以提高砌块强度。
4．粉煤灰混凝土路面砖。粉煤灰混凝土路面砖以水泥和粉煤
灰为混合胶结料再配以粗骨料等，原料经计量搅拌、成型、养护
制成，变更成型的模具可制成方砖、连锁路面砖、仿古砖，绿化
种草砖、路沿块及其它形状的路面砖等。成型采用分层面料，即
粉煤灰混凝土料和彩色料，还可制成各种彩色的路面砖。粉煤灰
混凝土路面砖不但具有普通混凝土路面砖的优点和用途，而且重
量轻、导热系数小，长期性能更好。用于车行道、人行道、园林
道路、广场、亭院、仿古建筑道路、停车场、护坡和绿化等[9-10]。
5．粉煤灰砖。以粉煤灰、石灰为主要原料，掺加适量石膏和
骨料，经坯料制备，压制成型，高压或常压蒸汽养护而成的粉煤
灰砖。以粉煤灰为主，采用水泥为主要胶结料，经坯料制备、压
制成型，常压蒸注养护或自然养护而制成的粉煤灰砖。利用85％
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-90％的粉煤灰与部分添加剂为主要原料，经搅拌半硬塑挤出或
半干压法成型砖坯，经燃烧而成的无粘土烧结粉煤灰砖。这种砖
打破了国内外烧结砖中最多掺60%粉煤灰的界限[11-12]。
6．粉煤灰陶粒及混凝土制品。陶粒是一种人造轻集料。粉煤
灰陶粒以粉煤灰为主要原料，经加工成球，烧结或烧胀而成的称
为粉煤灰陶粒；经常温或蒸汽养护而成的称非烧结粉煤灰轻集
料。粉煤灰陶粒可用于大型外墙板和混凝土砌块等新型墙体材料
[13-15]。
7．粉煤灰混凝土轻质隔墙板。主要是在轻度墙板的基础上，
配料时加入部分粉煤灰生产轻度隔墙板，或用水泥粉煤灰泡沫混
凝土生产轻度墙板[16-18]。
此外，粉煤灰还可用于合成肥料，用作废水，废气的絮凝剂
等用途。
三、国内粉煤灰综合利用状况及存在的问题
我国有丰富的煤炭资源，近些年电力工业的发展，也仍然以
燃煤火力发电为主。2000年粉煤灰排放量达到1.6亿吨。对我
们这个水资源缺乏，可耕地人均占有率很低的国家来说，如何做
好粉煤灰的利用和处置确实是一个十分重要的问题。
我国的粉煤灰利用工作历经半个世纪，从开始至今大致经历
了三个时期：（1）初始阶段，从 50年代开始，以建材制品和
混凝土利用为主的科学实验和建立一批建材制品示范厂为其标
志。（2）发展时期，从60年代后期开始，以生产建材制品为
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主，这一时期的标志是建材的利用量占利用总量的80%，而建
材利用又以蒸汽制品为主。（3）调整时期，80年代开始，以粉
煤灰大量增长，利用途径的多样化和建材利用比例的相对降低为
其标志[19]。
尽管我国的粉煤灰绝对利用率并不低，而且随着相关科学技
术的发展与突破和强制性政策的出台，粉煤灰利用途径也日益增
多；但是和发达国家相比，我国粉煤灰资源开发和综合利用的
“质”还是与欧美的发达国家存在不小差距，所以我国的粉煤灰形
势依然严峻，任重而道远。存在的主要问题如下[20-22]：
1．积存量惊人，堆存量仍在继续增加。建国以来，历年排放
未加利用而堆存在灰场的粉煤灰总量已在 25亿吨以上。2004
年发电用煤达到当年煤炭产量的40%，2010年预测将达到54%，
2020年将达到60%。在今后相当长时期内，以煤发电的比例仍
将维持在75%。虽经粉煤灰利用量和利用率虽逐年提高，但自
1995年以来利用率增长趋缓。
2．可直接利用的干粉比例不大，能供应优质粉煤灰的电厂更
少。由于燃煤电厂煤种来源多，煤质差异大，加上各电厂使用不
同类型的磨煤机，煤粉往往较粗，燃烧不充分，直接使粉煤灰颗
粒粗，含碳量高。70 年代以前建设的燃煤电厂及后来所建的大
量小电厂多采用低效干式除尘器或湿式除尘器，粉煤灰中最有
用、性能最好的细颗粒被排入大气，收集下来的粗颗粒不利于利
用。同时电厂输灰系统多采用高水灰比的稀相水冲灰，大量干灰
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变为湿灰活性大大下降，影响有效使用和不便使用。80年代以
来虽然在大机组中采用高效除灰器，但不少电厂输灰系统仍采用
水冲，甚至灰渣混排，优质粉煤灰也被冲入贮灰场，严重影响着
粉煤灰的利用。 3．利用率增长不稳定，部分行业利用能力没
有充分发挥。90年代初年以来筑路工程对粉煤灰利用做出重大
贡献，利用率从80年代初10%左右提高到1997年的42%，但
是受到诸多因素制约，利用率增长的趋势逐渐趋缓。原因如下：
（1）高速公路建造量虽大，但不是每个电厂周围都会修高速或
高等级公路；（2）运距超过50千米，从经济上就不合算；（3）
就某一电场或某一地区而言，路修完用量会急速下降。
4．政策落实难，利用工作不尽人意。许多企业、基层干部及
部分领导不知道有关粉煤灰综合利用政策，不关心粉煤灰综合利
用政策的宣传和贯彻，领导不力。企业申请免税得不到支持，不
给办理或办理手续较为麻烦，更有甚者予以抵制。不少企业见不
到政策条文，甚至不知道粉煤灰综合利用政策，以至不能充分利
用政策争取优惠条件来发展粉煤灰产业。
5．研究开发经费不足，新成果不多。六七十年代各级政府、
各部门曾投入大量财力、物力、人力安排大量课题开展粉煤灰综
合利用的研究和开发，取得了很多成果，为后来大量、有效利用
提供了有利的技术支撑。九十年中期以来在粉煤灰利用的研究发
展方面政府的投入大大减少。这样重大的有关国计民生的事业没
有得到有关科技领导部门的高度重视，所以这些年来新的利用成
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果、途径、品种出现不多，影响今后利用水平的提高。因此，另
辟利用途径才能维持原有的利用水平，否则会导致新的堆存。
四、结束语
综上所述，粉煤灰科学技术是一项综合性、边缘性科学技术。
其技术的可持续发展，依赖于其它学科的最新进展。若能合理利
用，则既能够用来化解粉煤灰所带来的环境问题，又能够将其作
为一个新兴的资源以发展多种实用性产品。