粉煤灰的資源價值和開發利用

□文/李文志

龍馬鋁業集團新技術部

粉煤灰的資源價值和開發利用

Resources Value and Development of Fly Ash Utilization

□文/李文志

龍馬鋁業集團新技術部

傳統觀念中，利用粉煤灰制磚或生產水泥等方面的綜合利用，對其開發利用的初衷，意在消耗因燃煤獲取熱能后產生的灰渣——粉煤灰，借以減少粉煤灰對自然環境所產生的污染，由此而派生出來了當前廣為流行的粉煤灰開發利用方面的初級處理觀念和開發利用方面的普及型方式。這種對粉煤灰的開發利用的實質在于：用粉煤灰代替制磚或生產硅酸鹽水泥中的粘土，其主要目的是消極性地消耗掉粉煤灰。對于這種對粉煤灰的利用方式，依筆者對它理解稱之為“替代型”粉煤灰的開發利用。

由于粘土是自然界中廣泛存在的一種自然資源。所以，利用粉煤灰制磚或生產水泥的直接利用身價，基本上等同或略遜于粘土的一次性同類利用價值。因此，采用替代型粉煤灰綜合利用的方法來開發利用粉煤灰，所形成的產值和利潤必定也十分的低下。另外，采用替代型粉煤灰綜合利用方式來開發利用粉煤灰，在資源利用方面又出現了一種新的欠缺科學性的浪費。筆者提出這種觀點的依據是：煤炭是地球在二迭紀或石炭紀中，生長在那個時期中的高大的蕨類植物死亡后集團性沉積并深埋在較深地層中，在高壓和缺氧的狀態中經過了2億～3億年的礦化后所形成的化石類礦產燃料資源。 由于成煤植株在生長過程中其根系從所扎根的土壤中在吸取養分的同時也程度不同的吸納了組成地球的88種元素。這些元素繼而富集于由它們的身軀組成的煤炭之中，成為了潛在的煤內資源。在后人類的生產活動中，通過燃燒煤炭獲取熱能后成灰的過程中揮發了兩種氣態物質后，粉煤灰中業已不同程度地進一步富集原存于煤炭中的86種元素，成為了粉煤灰中的寶貴資源。

長期以來社會中已經形成了相當產業規模的利用粉煤灰替代粘土等物質的替代型開發利用方式，是開發者們對粉煤灰中富集的幾十種寶貴資源的一種漠視；更是人類對粉煤灰資源在認識上的無知和開發利用手段上一種階段性的蒼白。基于這種現狀，筆者在粉煤灰精細提取和深加工課題組的團隊中，經過了數年的耕耘后漸漸地形成了一種思路，能從粉煤灰中精細提取相應的稀散金屬和化工產品和能夠進行工業性開發的可行工藝方法。并在這個基礎上又研發了以從粉煤灰中提取的一些初級產品為次生原料，再進行深加工成產值和利潤更為看好的深層產品。形成了以提取為基礎的“提取型”粉煤灰全面開發利用的工藝技術。并在生產運行中采取以“提取型”和“替代型”相結合的工藝方式，完成對粉灰的完全利用。

粉煤灰滾動式精細提取和粉煤灰富鐵玻璃體微珠復式深加工工程的主題內容是，采用物理、化學和冶金等相結合的工藝方法，系列地提取粉煤灰中具有可提取富含量的鎳、鎵、釩、鍺等稀散和稀貴金屬、稀土化合物和相應的化工產品的工藝方法；以及利用粉煤灰初步分離出來的富鐵玻璃體微珠為原料，分別深加工成磁性或無磁性氧化鐵等系列產品和對一些初步提取的產品再進行深入加工成升級型產品的世界性領先技術。在以精細提取硅、鋁、稀土化合物及稀散金屬為主題內容的粉煤灰全面開發第一期工程中，通過這個開發行為就能使每噸粉煤灰初步形成1 500～3 000元產值。在對粉煤灰富鐵玻璃體微珠進行深加工或對從粉煤灰中初步提取出來的氧化鋁、氧化硅等初級產品再進行深加工的第二期開發工程中，又能使從粉煤灰中初步提取出來產品的產值，每噸粉煤灰躍升到10 000～12 000元人民幣。

對粉煤灰進行精細提取后剩余的尾渣、尾液，再進行終極性處理的第三期粉煤灰全面開發利用的配套工程中，采用傳統的“替代型”工藝，利用粉煤灰精細提取后剩余的尾渣生產粉煤灰尾渣磚，用粉煤灰精細提取工藝后剩余的工藝尾液再生產出數種微量元素系列產品。以此完成對粉煤灰進行精細提取和生產加工的全部流程。也基本實現了粉煤灰的全面利用和零排放。在第三期工程中，又能使粉煤灰的開發產值再度上揚2 000～3 000元人民幣。至此通過以上三期全面開發粉煤灰的系統工藝手段，已經使每噸粉煤灰因此產生的全部產值高達12 000～15 000元人民幣。

當前，我國每年在本土上大約要燃燒28億～30億噸的原煤作為能源獲取的方式，由此每年要產排6.4億～8億噸粉煤灰。若將這些粉煤灰全部采用這兩項專利發明技術進行比較全面的開發利用，大約可以形成每年8.2萬億～12萬億元人民幣的產值，以此就可以形成每年5萬億～6萬億元人民幣的利潤。所以，采用“粉煤灰富鐵玻璃體微珠復試深加工技術”和“粉煤灰滾動式精細提取技術”，以“提取型”和“深加工型”相結合的開發工藝模式，更能超精細和超深層次的開發利用粉煤灰這一排量龐大的三廢資源。它比傳統觀念中的單純以制磚、修路、生產水泥和調配混凝土等傳統的“替代型”利用粉煤灰單純地取代粘土的綜合利用模式，在產值、效益和資源重組利用等方面都占了絕對的優勢?？梢哉f這兩項發明專利技術是個低投入、高產出、見效快和具有廣闊發展前景的航母艦隊級別的三廢精細開發處理技術領域中的重大手筆，能給一切具有慧眼、膽識和相當實力誠信的合作者們帶來巨大經濟效益和福音。也是最新觀念中的以三廢治理和三廢利用為主體的新資源開發利用，成為具有保護環境。促進社會發展和造福人類的共贏事業。使有史以來讓人不屑一顧的堆堆燃煤廢渣粉煤灰，變成座座光芒耀眼的金山。

粉煤灰精細提取和深加工技術的研發和工程實施的初衷是，采用半自動化生產線的生產形式，借以形成年處理百萬噸粉煤灰的宏大產業規模。以此，更能夠給全面實施本項工程的企業帶來宏大的經濟回報。由于該項工程在建設過程中的資金投入較大，致使多數有意向于此項產業開發的企業和部門，因缺乏相應的經濟實力而無法啟動本項工程。鑒于這種情況，粉煤灰精細開發課題組的科研人員又設計了一種能在產業開發規模上可小可大的，較為靈活的一種具體實施的操作理念和模式。其特點是:當產業的規模較大時，其生產的自動化程度和產業生產的效益都會相應較高；當生產規模較小時，隨著生產環節建設的力度不高，則又會導致了在一定程度上手工操作的環節必然增多的一些順勢性相應的變化。但是，不管采用什么樣規模的建設和運行方式，只要生產管理科學，其產業的規模都會象滾雪球那樣快速地發展和壯大（見表1）。

表1 粉煤灰精細提取和深加工工程開發規模與投資一覽表

例如: 一個年處理10萬噸粉煤灰項目，耗水30～60m3/h，耗氣40～60m3/h，供電能力500～600KW，占地60～80畝，投資1.6億元人民幣左右。倘若處理粉煤灰的產能增加一倍，以上各項相應指標均須增加85%。

為了進一步減少基礎產業工程建設所投入的資金上存在的難度，以前面所敘述的三個開發方案步驟中的任何一步，都可以作為粉煤灰全面精細開發工程的階段性切入點，同樣也能夠使項目投資方迅速獲取事半功倍的收益。