粉煤灰：工业副产品的循环经济实践

一、循环经济的基本概念

循环经济是一种经济模式，它旨在通过延长资源使用时间，减少对新资源开采的需求，从而保护自然资源并减少温室气体排放。这种模式的核心在于建立闭环体系以最大限度减少废物，保护资源并恢复自然系统。循环经济的策略包括减少废物和污染、延长产品寿命以及恢复自然系统。
二、粉煤灰在循环经济中的角色

粉煤灰是燃煤过程中产生的一种工业副产品，其在循环经济中的角色至关重要。粉煤灰可以通过多种方式进行资源化综合利用，例如作为建筑材料、农业土壤改良剂、以及在矿井回填中的应用。粉煤灰的利用不仅减少了废弃物的堆积，还减少了对自然资源的开采，符合循环经济的原则。
三、粉煤灰综合利用的案例

1.干式粉煤灰脱硫技术：这项技术通过将粉煤灰与石灰和石膏混合搅拌、挤压制成颗粒脱硫剂，能够有效地捕集和转化微细颗粒物，提高脱硫效率。研究表明，粉煤灰中的无机氧化物可以与痕量氧化物发生反应，生成硫酸盐和硫酸酸性盐，进而提高微细颗粒物的捕集效果。在干法脱硫技术中，利用粉煤灰这种特殊结构的良好反应活性，脱硫率可以高达90%以上。

2.矿井回填：粉煤灰在矿井回填中的应用可以替代传统充填材料，增强采空区的硬度并具有防水效果。例如，平顶山矿务局十一矿利用附近电厂的粉煤灰作为井下注浆防火和充填材料，成功地达到了防火效果，同时还能大幅减少地表移动值，对围岩和煤柱起到了加强作用，增强了煤柱强度，有利于巷道维护，也有利于厚煤层分层开采，提高煤炭回收率。

3.粉煤灰港口工程回填：宁波港镇海港区后期工程泊位后方堆场是利用镇海电厂的粉煤灰吹填而成的。吹填面积达到30万平方米，厚泥面标高+2.8m，灰面设计标高+5.0m。经过不同地基加固方法的试验区，发现港区后方堆场吹填灰经加固后能满足工程要求，这表明粉煤灰可以作为有效的港口工程回填材料。

4.粉煤灰用于矿山胶结充填：金川矿区采用地下胶结充填采矿方法，每年充填所耗水泥量大、充填成本高。为了降低成本，提高充填质量，该矿区用粉煤灰替代30%的水泥量，并用取代水泥量2倍的粉煤灰配制成新的细砂胶结充填料浆，改善了料浆的流动性、可塑性，保证了填充体整体性，提高了充填体的后期强度。每立方米充填材料，可节约水泥58kg，在金川二期矿产建成投产后，每年可充填使用粉煤灰约6万吨，节约水泥3万吨，节约材料费、排污费等资金300多万元，同时还彻底解决了粉煤灰堆放占地、污染环境等问题。

5.粉煤灰夹芯陶粒：以粉煤灰为原料制备的粉煤灰夹芯陶粒，具有比表面积大、孔隙率高、高强度的特点，被应用于生物滴滤塔反硝化法净化NO废气的研究中。这种陶粒的制备工艺包括以粉煤灰、水泥为主要原料，以塑料泡沫粒做内芯，以石灰和石膏做激发剂，以水玻璃做粘结剂，以FeCl3·6H2O做表面改性剂，掺入轻质材料，经搅拌、成型、自然养护等工艺制成。实验结果表明，粉煤灰夹芯陶粒在生物滴滤塔中挂膜后，表面和内部均有大量微生物附着，能有效去除NO废气，其中甲醇作为碳源时去除效果最佳。这些案例展示了粉煤灰在不同领域的应用，体现了其在循环经济中的多方面价值。通过这些综合利用，粉煤灰不仅减少了废弃物的堆积，还减少了对自然资源的开采，符合循环经济的原则。
结论

粉煤灰的循环利用不仅解决了环境问题，还创造了经济效益。我国作为以煤炭为主要能源的国家，粉煤灰的积存量巨大，占用大量土地资源并对自然环境产生严重影响。通过粉煤灰的资源化利用，可以在创造经济利益的同时解决环境问题。目前，我国粉煤灰主要应用于建材、农业和陶瓷等低附加值领域，而在回收粉煤灰中有价组分和制备高附加值产品方面仍处于实验室研究阶段，资源综合利用率较低。因此，未来粉煤灰的利用开发需要更加注重细化分类和高附加值利用，以实现更高的经济效益和环境效益。