Vom Nutzlosen zum Schatz: Der Aufstieg der „Flugasche“

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Im kalten Winter haben die Städte im Norden begonnen, ihre Öfen anzuheizen, und aus den hohen Schornsteinen der Wärmekraftwerke stoßen sie weiße Nebelschwaden aus. Wir alle wissen, dass Wärmekraftwerke durch die Verbrennung von Kohle Wärme erzeugen, um Strom oder Wärme zu erzeugen. Allerdings sind in der Kohle noch immer zahlreiche nicht brennbare Stoffe wie beispielsweise Tonmineralien enthalten. Sie werden bei hohen Temperaturen dehydriert, zersetzt, erweicht und geschmolzen und dann schnell abgekühlt und verfestigt, wodurch Flugaschepartikel entstehen. Die Größe dieser Partikel variiert von einigen Mikrometern bis zu Hunderten von Mikrometern. Im Trockenasche-Entladesystem werden sie vom Elektrofilter oder Beutelfilter im Abzug präzise erfasst, fallen in den Aschebehälter und werden dann transportiert und gelagert. oder im Nass-Asche-Entladungssystem werden sie mit Wasser zu einer Aufschlämmung geschmolzen und fließen in das Aschebecken, wo sie auf die weitere Entsorgung warten.

Flugaschelagerung, Quellennetz

mein Land ist ein bedeutender Kohleproduzent und nutzt Kohle als Grundbrennstoff für die Stromerzeugung. Laut Statistik beliefen sich die Flugascheemissionen im Jahr 1995 auf 125 Millionen Tonnen, im Jahr 2000 auf etwa 150 Millionen Tonnen und werden bis 2010 300 Millionen Tonnen erreichen. Die Flugascheproduktion lag 2013 bei 580 Millionen Tonnen und wird bis 2023 749 Millionen Tonnen erreichen (manche sagen 865 Millionen Tonnen). Vor zehn Jahren wurde diese Flugasche hauptsächlich auf Halden im Freien gelagert, sodass eine große Anzahl von Flugaschelagern entstand. Sobald diese Flugasche „freiwillig“ wird, wirbelt sie Staub auf und verschmutzt die Atmosphäre. Wird es in die Gewässer eingeleitet, führt es zur Verschlammung der Flüsse und die darin enthaltenen giftigen Chemikalien schädigen zudem Menschen und Organismen.

Jährliche Flugascheproduktion, selbst hergestellt

Tatsächlich besteht Flugasche hauptsächlich aus Al₂O₃, SiO₂, Fe₂O₃, CaO, TiO₂, MgO, Na₂O usw. Unter dem Mikroskop ist zu erkennen, dass die Oberfläche eine glatte Glasstruktur aufweist. Dieses amorphe Glas hat eine höhere chemische innere Energie und potenzielle Aktivität. Seit Beginn des 20. Jahrhunderts wurde im In- und Ausland mit der Forschung zur umfassenden Nutzung von Flugasche begonnen. Nach dem Ende des Zweiten Weltkriegs wurde Kohle in den europäischen Ländern allmählich zum wichtigsten Brennstoff. Allerdings sind die durch die Verbrennung verursachte Umweltverschmutzung und die Erschöpfung der Bodenschätze zu ernsten Problemen geworden, die die Menschen stark dazu angeregt haben, Technologien zur Anwendung von Flugasche zu erforschen und zu entwickeln. Sein Anwendungsbereich ist immer umfangreicher geworden und umfasst viele Bereiche wie Baumaterialien, Bauwesen, Straßenbau, chemische Industrie, Umweltschutz, Landwirtschaft, Verfüllung, Produkte mit hoher Wertschöpfung usw.

Im Baubereich: Die Verwendung von Flugasche im Bauwesen macht 45 % der Gesamtnutzung aus. Die Hauptprodukte sind: Flugasche-Zement (mehr als 30 % Beimischung), Beton, normaler Zement, Wandmaterialien, Silikat-Tragblöcke und kleine Hohlblöcke, gesinterter Blähton, gesinterte Ziegel usw. Aufgrund ihrer vulkanischen Ascheaktivität kann Flugasche zu Zementzusatzstoffen oder festen zementartigen Abfallmaterialien verarbeitet werden, um Zement zu ersetzen.

Im Bereich Umweltschutz: hauptsächlich basierend auf den Adsorptionseigenschaften und spezifischen Komponenten von Flugasche zur Behandlung von Abwasser und Abgas. Beispielsweise zeichnen sich aus Flugasche hergestellte Flockungsmittel wie Polyaluminiumchlorid und Aluminiumsulfat durch geringe Kosten und hohe Effizienz bei der Abwasserbehandlung aus und bieten breite Anwendungsaussichten.

Im landwirtschaftlichen Bereich: Die Partikelform der Flugasche ermöglicht eine einfache Aufnahme und Flugasche ist reich an zahlreichen Spurenelementen, die für Nutzpflanzen von Vorteil sind. Daher kann Flugasche Nutzpflanzen mit Nährstoffen versorgen und ihr Wachstum fördern.

Im Straßenbau: Flugasche kann zum Befestigen von Straßenuntergründen und Unterbau verwendet werden. Flugasche wird mit Kalk, Kies usw. vermischt und nach der Verdichtung und anderen Behandlungen entsteht eine stabile Straßenstrukturschicht. Dies liegt daran, dass die chemischen Bestandteile der Flugasche mit Kalk reagieren können und eine zementartige Substanz mit einer gewissen Festigkeit und Stabilität bilden, wodurch die Tragfähigkeit der Straße verbessert wird. Beispielsweise werden beim Bau von Nebenstraßen in einigen Städten Flugasche-Mischmaterialien verwendet, wodurch nicht nur die Flugasche effektiv genutzt, sondern auch die Kosten des Straßenbaus gesenkt werden.

Es wird berichtet, dass in der Inneren Mongolei, Hebei, Ningxia, Shanxi und anderen Orten meines Landes eine große Zahl von Demonstrationsprojekten zur Nutzung von Flugascheressourcen in Betrieb genommen wurden, was den umfassenden Nutzungsgrad von Flugasche erheblich gefördert hat. Derzeit liegt der Gesamtnutzungsgrad von Flugasche in meinem Land bei etwa 80 %, was sie zu einem der am häufigsten verwendeten und genutzten festen Industrieabfälle macht. Flugasche hat sich tatsächlich von einem nutzlosen Kraftwerksabfall in ein begehrtes Gut verwandelt.

Zitat:

1. „Umfassender Branchenentwicklungsbericht zur Nutzung von festen Massenabfällen 2022–2023“

2. „ Forschungsbericht zur Entwicklung der Flugascheindustrie 2022–2026 “

3. „Bericht zur Analyse der Entwicklungstrends und Investitionsmöglichkeiten der chinesischen Flugascheindustrie 2024–2030“ von Zhiyan Consulting Research

4. „Forschungsbericht über den Entwicklungs- und Betriebsstatus sowie die Investitionsstrategie der chinesischen Flugascheindustrie von 2024 bis 2030“ des China Economic Industry Research Institute

5. Shi Yaqian, Guan Yushan, Ge Weizhe et al. Wertschöpfende Nutzung von Flugasche als Baumaterial: Neueste Technologie und Zukunftsaussichten[J]. Journal of China Coal Society, 2024, 49(06): 2860-2875.

6. Wang Liping, Li Chao, Cao Kun et al. Forschungsfortschritte zur Anwendung von Flugasche in der Abwasserbehandlung[J]. Neue chemische Materialien, 2024, 52(S2):71-75+82.

7. Yan Peiyu. Mechanismus der Flugasche im Hydratationsprozess von zementartigen Verbundwerkstoffen[J]. Zeitschrift der Chinesischen Keramikgesellschaft, 2007 (S1):167-171.

8. Lei Rui, Fu Dongsheng, Li Guofa et al. Forschungsfortschritte zur umfassenden Nutzung von Flugasche[J]. Clean Coal Technology, 2013, 19(03): 106-109.1

9. Liu Mengru, Yang Yadong, Yang Sujie et al. Studie zum aktuellen Stand der umfassenden Nutzung von Flugascheressourcen[J]. Chemische Mineralien und Verarbeitung, 2021, 50(04): 45-48.

Autor: Cui Yanfa, Schlüssellabor für Wissenschaft und Technologie zur Nutzung von Baumaterialien aus festem Abfall in der Provinz Hebei, Experte für die Nutzung von festem Abfall.

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