粉煤灰首次走出国门开辟资源化新途径
新华网呼和浩特电,一种在内蒙古自治区存量巨大的工业固体废物——粉煤灰,首次走出国门,成为一种独特的资源。2021年3月,一列满载50组集装箱、3200吨粉煤灰的专列由呼和浩特市晋丰元装车线缓缓驶出,驶向山东烟台站,将经过烟台港转装上船,发往大洋彼岸的西非国家几内亚。这些粉煤灰来自内蒙古,经过长途运输后,将供给几内亚的中资企业,作为建筑材料掺配料用于当地的铁路、桥梁等工程建设。据介绍,今后内蒙古的粉煤灰将定期发运,在全球疫情肆虐阴影的笼罩下,粉煤灰逆袭而上,为工业固废开辟综合利用新空间。
我国粉煤灰“北重南轻”分布不匀
粉煤灰是我国最大宗的工业固废之一,中国是世界上粉煤灰产生量最大的国家。粉煤灰是指燃煤电厂以及煤矸石、煤泥资源综合利用电厂锅炉烟气经过除尘器收集后获得的细小飞灰和炉渣。粉煤灰的产生量很大,通常每消耗2吨煤就会产生1吨粉煤灰。我国有丰富的煤炭资源,近年电力工业的发展,仍然是以粉煤灰加工燃煤的火力发电为主。因此,大凡煤炭资源丰富,火电、煤化工等用煤企业聚集的地方,每年都会产生大量的粉煤灰。过去20年,伴随着电力工业的发展,中国粉煤灰产生量经历了2001-2010年的快速增长阶段和2011-2021年的稳中有增阶段。2001年,中国粉煤灰的产生量为1.54亿吨,2010年粉煤灰产生量增长到4.8亿吨,2021年全国粉煤灰产生量超过了7.5亿吨。
我国粉煤灰依然存在着严重的地域分布不均衡的问题。在东南沿海等发达地区以及一些大型城市,粉煤灰已经被完全资源化利用,甚至出现供不应求的局面。而山西、内蒙古、宁夏、新疆等煤电产区,由于粉煤灰产生量大,而且消纳能力有限,粉煤灰利用率很低。目前,未被综合利用的1亿多吨粉煤灰基本都集中在这些区域。如何更好地利用掉这些地区的粉煤灰,近年来一直是中国粉煤灰行业重要的亟待破解的难题。
我国粉煤灰资源化利用的新特点
物流运输半径由北向东南延长是粉煤灰加快利用的新特点。受运输成本的限制,以往粉煤灰的跨区域物流主要采取的是“水运”这种成本相对低廉的运输方式,相应地,实现粉煤灰外运的地区主要是沿海、沿江、沿河地区。辽宁、河北、山东等地区的粉煤灰很好地弥补了广东、福建、上海等地区的粉煤灰市场缺口。2018年,国务院办公厅印发《推进运输结构调整三年计划(2018-2020)》,国家开始大力推进大宗货物运输的“公转铁、公转水”。在此背景下,铁路运输成本有所降低,这也给山西、内蒙古、宁夏等煤电集中区域的粉煤灰外运带来了机会。2019年10月,山西省首列粉煤灰绿色交通物流列车在朔州市神头安庄煤运站开行,粉煤灰经铁路运输到河北唐山港,再经水运销往广州,实现了山西省粉煤灰“公转铁”的重要突破。如今,山西、内蒙古的粉煤灰通过铁路运输正持续销往山东、河北等粉煤灰相对紧缺地区。内蒙古托克托县、乌兰察布,山西大同、临汾等地区的粉煤灰已经通过海铁联运方式走向了广东、浙江等地区。
目前,我国粉煤灰的铁路运输之路已经迈出了重要一步。虽然今年全国粉煤灰市场形势受大环境影响,粉煤灰销售量和销售价格出现下降,但在粉煤灰价格仍然存在较大地域差异的市场形势下,粉煤灰的铁路运输迎来了重要发展机遇。但不可否认的是,目前粉煤灰的铁路运输的产业链还不够完善,需要政府、企业、配套服务单位等各方加强交流和协同,来共同推进粉煤灰铁路物流产业的发展。
混凝土产业是吞“吃”粉煤灰的大户
我国粉煤灰综合利用经历了“以储为主”—“储用结合”—“以用为主”三个发展阶段。目前,我国粉煤灰主要应用于建材、道路工程、回填工程、农业、矿物提取等领域。其中,水泥、混凝土、墙体材料等建材产品的粉煤灰综合利用量占总利用量的90%左右,将粉煤灰用于水泥掺合剂生产的用量约占粉煤灰综合利用量的38%。
粉煤灰还可作为混凝土的掺合料,用量约占粉煤灰综合利用量的14%。业内平均水平按照每立方混凝土平均需添加100公斤粉煤灰。2021年我国预拌混凝土产量达到33亿立方米, 理论计算,假设混凝土均添加粉煤灰,那么混凝土领域对粉煤灰的需求规模为3.3亿吨。
在建材深加工市场领域,粉煤灰用于建材深加工产品的用量约占粉煤灰综合利用量的 26%。粉煤灰深加工近五年发展很快,这与科技发展迅速和环境保护相关法律健全有关,由此可知粉煤灰深加工还可能开拓出新的用途。但总体来说,目前我国粉煤灰深加工生产企业与国外发达国家相比,在技术力量方面还比较薄弱,产品开发投入少,专业人才培养不足,大部分企业都采用比较落后的生产工艺,产品品质不高且附加值低。
与国外发达国家相比,我国粉煤灰综合利用率还比较低,粉煤灰综合利用技术和层次还不高。但随着利用技术的发展,我国粉煤灰的利用水平也在不断提升,进入21世纪后,我国粉煤灰综合利用率在近20年来稳中有升。根据权威部门统计,2021年,中国粉煤灰综合利用率超80%。
提高粉煤灰综合利用刻不容缓
我国是个产煤大国,以煤炭为电力生产基本燃料。虽然,我国正在改变电力能源结构,但以燃煤作为电力工业的地位仍然会持续一段时间。随着国家发展的需要,火电在能源结构中比重虽然会降低,但电力需求在保持不断增长,因此,预计我国粉煤灰的产量在未来仍会保持增长的趋势,资深专家们预计,到2024年将达到9.25亿吨的产量。
未来一段时期内我国粉煤灰产生量还将维持在较高水平,西部欠发达地区将面临更加严重的新老粉煤灰堆存和产能过剩问题。粉煤灰当前的利用仍然以建材为主,产品附加值较低。虽然众多高等院校、科研单位开展了大量高值化资源化利用技术研究,但由于大部分并未深度结合产业实际情况,新技术、新成果由于成本高、工艺复杂等原因短期内不适于工业化生产,能够实现商品化、产业化的技术项目少。因此缺乏实用的高附加值利用技术仍是当前粉煤灰应用领域的一大瓶颈。
随着国家环保政策的更加严格,以及行业和企业对粉煤灰的综合利用的重视和技术不断进步,东西部将根据各自资源的特点,充分发挥政策和技术的优势,实现分级利用、深化加工和拓展应用领域,并不断扩大应用份额。未来我国粉煤灰资源的开发和利用渠道将不断拓宽和延伸。
来源:CCPA 张红
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