一、前言

　　粉煤灰是燃煤锅炉排放的大宗固体废物之一，是一种颗粒非常细以至能在空气中流动并能被特殊设备收集的粉状物质。国家标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB/T 1596-2005）^[1]中定义粉煤灰为电厂煤粉炉烟道气体中收集的粉末；而通常行业内将煤粉炉和循环流化床锅炉中燃烧后的飞灰都称为粉煤灰，国内外的粉煤灰统计也将循环流化床锅炉粉煤灰包含在内。

　　粉煤灰按煤种不同，可分为F类和C类，F类是由无烟煤或烟煤煅烧收集的粉煤灰；C类是由褐煤或次烟煤煅烧收集的，其氧化钙含量一般大于10%。按其颗粒分，可分为珠状颗粒和渣状颗粒两大类。在珠状颗粒中包括漂珠（常称空心微珠）、空心沉珠、复珠（子母珠）、密实沉珠（实心微珠）和富铁玻璃微珠等五大品种；在渣状颗粒中包括海绵状玻璃渣粒、碳粒、钝角颗粒、碎屑和粘聚颗粒等五大品种。

　　煤质、所烧煤的粒度、燃煤锅炉、燃烧温度以及炉内停留时间等条件不同，所产生的粉煤灰在形态、物理和化学性质方面均有较大的差异。我国粉煤灰的平均容重为783kg/m³，平均密度为2.149g/cm³。在粉煤灰的形成过程中，由于表面张力作用，粉煤灰颗粒大部分为空心微珠，微珠表面凹凸不平，极不均匀，微孔较小；一部分因在熔融状态下互相碰撞而连接成为表面粗糙、棱角较多的蜂窝状粒子。正是基于此，粉煤灰具有非常大的比表面积，一般为1600cm²/g～3500cm²/g，需水量比约为106％。

　　粉煤灰化学成分以SiO₂和Al₂O₃为主，其他成分为Fe₂O₃、CaO、MgO、K₂O、Na₂O、SO₃及未燃尽有机质（烧失量）。不同来源的煤和不同燃烧条件下产生的粉煤灰，化学成分差别很大。表1是我国部分燃煤电厂粉煤灰化学成分统计结果。

　　作为一种工业固废，大宗粉煤灰的堆积对空气、土壤、水体等会造成严重污染，同时，由于其良好的物理化学特性，粉煤灰又可作为一种资源，广泛用于建筑、建材、化工、环保等许多领域。早在1914年，美国科学家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。1933年后，美国伯克利加州理工学院的R.E.戴维首先对粉煤灰在混凝土中的应用进行了比较系统的研究工作。随后，粉煤灰的应用不断扩展到各个利用领域。

　　表1  粉煤灰的化学成分（%）

　　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，这更促使人们重视粉煤灰资源的综合利用。在一些工业发达国家，粉煤灰的综合利用逐渐形成了一个产业。

　　我国的粉煤灰综合利用开始于上世纪50年代，当时国家进行大规模经济建设，水泥供应十分紧张，于是粉煤灰被作为水泥的替代物质用于砌筑砂浆和抹灰砂浆中，随后粉煤灰逐渐被用于生产蒸养粉煤灰砖、蒸养粉煤灰中型砌块等墙体材料。上世纪70年代，随着《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》国家标准的出台，粉煤灰开始在混凝土中进行应用试验和试点。自上世纪80年代初开始，随着中央和地方相关部门对粉煤灰的重视，相继出台了相关政策和标准，加之粉煤灰的排放方式由湿排转变为干排，品质得到改善，使得粉煤灰在建材、筑路、回填、农业及养殖业等领域的应用取得了较快的发展^[2]。进入新世纪，随着我国经济的快速发展，粉煤灰的产生量和利用量逐年增加，粉煤灰综合利用水平显著提高，并开始涌现出一些高附加值利用技术。

　　本报告在对国内外粉煤灰行业发展现状进行阐述的基础上，分析了我国粉煤灰行业发展现状与存在的问题，并结合我国粉煤灰行业的实际情况给出了相关建议。