科技创新十元变十万记南京工业大学对粉煤灰的深度开发<%=id%>

综合利用后，各家发电厂积极支持，仅南京市，去年原本要花1.8个亿才能处理的“粉煤灰”，因“卖”掉就净赚了1.5个亿。
　　但是，仅仅将“粉煤灰”作为工程的回填物或作土建原材料时，每吨的价格仅几元，而用于墙体材料或水泥混合材料时，每吨价格是几十元，作为混凝土的掺合料时，每吨价格为50—100多元，制造沸石分子筛，每吨价格可达5000—10000元，要是制造SiC/Al2O3复相陶瓷、Si3O4/Al2O3复相陶瓷或Sialon陶瓷时，每吨的价格就达到了10000—100000元。
　　8月份，中央12家新闻单位在各自的报纸上介绍了南京市粉煤灰综合利用的经验，本报在报道中提到了南京工业大学在深度开发粉煤灰方面，成效显著。不少读者打电话来询问其中的奥妙，为此，记者专访了南京工业大学。
　　据南京工业大学材料科学与工程学院常务副院长沈晓冬博导说，煤的燃烧会产生其质量25％左右的粉煤灰，由特殊的颗粒和矿物组成，粉煤灰可以广泛地用于充当胶凝材料、农业、化工以及环保等方面。据统计，目前粉煤灰综合利用产品已达到200多种。
　　该院研制了高效的粉煤灰活性激发剂，并将其应用于建材生产的各个方面，极大促进了粉煤灰的利用。由于粉煤灰具有火山灰活性，因此，目前粉煤灰主要还是作为胶凝材料用于筑路和水泥混凝土、墙体材料的生产。粉煤灰的火山灰活性越高，它对水泥、混凝土等的硬化性能的影响越大，生产相同强度的水泥和混凝土等，就可利用更多的粉煤灰。但是，粉煤灰的活性不仅与粉煤灰自身的化学组成和矿物组成有关，还与粉煤灰的细度和表面形态有着重要的联系。要彻底搞清粉煤灰的活性来源并运用切实可行的方法提高粉煤灰的活性是一个重要的研究课题。该院中国工程院院士唐明述教授、杨南如教授、许仲梓教授等多位专家先后运用各种物化措施对粉煤灰的活化进行了长期地研究，取得了许多重大的成果。
　　由于粉煤灰中有大量的空心玻璃珠，所以它具有较好的保温性能，该院就利用这个性能研制了多种具有保温功能的粉煤灰制品。比如高掺量粉煤灰陶粒，粉煤灰的掺量达到80％以上，而陶粒的保温和强度等性能却优于标准规定的指标。目前，正在利用这种优质陶粒制备的承重保温空心砌块，最终粉煤灰等工业废渣的掺量可以达到70％以上，砌块的保温性能还可以完全满足目前南京市的50％的建筑节能要求，是2006年南京市墙体材料改革办公室大力资助的项目之一。
　　另外，具有自主知识产权的低成本绿色水泥生产技术也是一项重要的研究成果。该技术通过调整生产配比，优化水泥矿物组成，提高熟料性能，大幅度提高混合材掺量，从而达到低成本、低能耗、低资源消耗、高工业废渣利用率，在理论上打破了目前“在水泥胶凝材料中，矿渣的水硬性高于粉煤灰”的言论，首次提出在水泥系统中，粉煤灰、煤矸石火山灰类的水硬性高于矿渣的新理论。
　　随着国家和社会对环境保护的重视，电厂的脱硫受到普遍关注。电厂烟气脱硫过程中由于采用的脱硫技术不一样，产生的脱硫产物也各不相同，主要可分为脱硫粉煤灰和脱硫石膏。据估计，南京市所有电厂如都实行烟气脱硫，还将会多产生150万吨脱硫产物。由于脱硫产物成分较普通粉煤灰更复杂，其利用也就变得更加困难。自2000年起沈院长就开始对南京下关电厂的脱硫产物高钙粉煤灰的综合利用进行研究。因为企业采用的是芬兰Fortum公司的脱硫设备，其产生的高钙粉煤灰的氧化钙含量较普通粉煤灰有很大的增加，并且粉煤灰的物化特性与普通粉煤灰也有差别，运用平常的粉煤灰利用方法不能将该灰进行有效的利用而只能堆放而易造成二次污染。一直以来都没有一种切实可行的利用方式。
　　该院首先对高钙粉煤灰进行了物化特性和颗粒形貌等方面的研究。通过大量工作，几年内，该灰首先逐渐在水泥生产中得到广泛利用，然后其分选灰又在混凝土和其它墙体材料中推广使用。为了更好地促进该灰的推广，南京工业大学还与下关电厂联合筹建了高钙粉煤灰深加工工厂。五年来该厂已加工高钙灰50多万吨，创造效益一千多万元。目前，该高钙灰已经供不应求，并为我国脱硫粉煤灰的综合利用起到了示范和辐射作用。该项目于2003年获得了中国石油和化学工业协会科技进步三等奖。
　　在此基础上，该院根据“多重激活理论”研究开发了“复合利用工业废渣制备高性能辅助性胶凝材料”生产和应用技术，综合利用粉煤灰、钢渣、煤纤石等工业废渣。该技术2004年被国家发改委列为国家重大产业技术开发专项，并于2005年获中国石油和化学工业协会科技进步二等奖。
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