陝西省煤炭資源十分豐富，全省累計探明儲量為1707億噸，居全國第三位，國家規劃重點建設的十四個大型煤炭基地中，陝西省有神東、陝北和黃隴三個基地。根據《陝西省「十二五」能源發展規劃及重大問題研究》，「西電東送」大型煤電基地建設已被陝西省確定為踐行國家能源發展戰略、促進陝西經濟社會發展的重要工作部署。「十二五」期間，陝西省將以陝北、黃隴等大型煤炭基地為依託，按照「基地化、大型化、一體化」的模式建設陝北煤電基地。
陝北煤電基地規劃區面積31807km2，包括榆林市的四縣一區（府谷縣、神木縣、榆陽區、橫山縣和靖邊縣，總面積27338km2）和咸陽市的四縣（彬縣、長武縣、永壽縣和旬邑縣，總面積4469km2），規劃電源點裝機容量4200萬kw，單機均為100萬kw。其中，煤電基地榆林市四縣一區（報告書中簡稱「煤電基地榆林區」）規劃裝機3400萬kw，擬規劃電源點9個；咸陽市四縣（報告書中簡稱「煤電基地彬長區」）規劃裝機800萬kw，規劃電源點3個。此外，規劃根據區內各大煤礦區的分布情況，進行了更細緻的劃分，即以礦區設定了次級煤電基地，具體包括榆林區的神府、榆橫、橫靖煤電基地和彬長區的彬長煤電基地。
規劃期：本規劃的基準年份為2012 年，設計水平年為2023年。
總規模：裝機總規模4200萬千瓦。其中，煤電基地榆林區規劃裝機3400萬kw，擬規劃電源點9個；煤電基地彬長區規劃裝機800萬kw，規劃電源點3個。
煤電基地榆林區和彬長區為不同的兩個區，榆林區粉煤灰預計產量約為1700萬噸/年，彬長地區約為400萬噸/年；而脫硫石膏的產量榆林地區約為220萬噸/年，彬長地區約為50萬噸/年。
粉煤灰是一種高分散度的固相集合體，其顆粒形態主要為非晶體質相的空心微珠、無定形的碳粒、不規則的玻璃體及其他礦物碎屑。礦物組合中除了一部分未燃盡的細小碳粒外，大部分是sio2和al2o3的固溶體，另有石英、方解石、赤鐵礦剛玉及莫來石。未檢出還有一些殘留的煤矸石等。
這些礦物一般不以單體礦物狀態存在，通常以多相集合體形式出現。
粉煤灰的比重一般介於2.1~2.5kg/cm3之間，經調查，榆林基泰陽光電廠粉煤灰比重符合粉煤灰比重的一般變化範圍，介於2.
3~2.5 kg/cm3之間，由於粉煤灰的比重較小，其容重較一般土小1/3~1/4。而其物理性質主要取決於燃煤的種類、煤粉的細度、燃煤方式和溫度，以及電廠的收塵效率、排灰方式等。
面對新增電廠每年所產生的廢渣，若將粉煤灰大量堆放在儲灰場，既汙染了環境又浪費了資源。為了保護環境，變廢為寶，20世紀70年代以來，粉煤灰已逐漸被全世界所關注，其資源化利用途徑也越來越多。
在粉煤灰的利用之初，它主要用於建材領域，由於技術的不斷發展和人們對粉煤灰效能的認識不斷加深，粉煤灰的應用早已超過建材這一傳統的範圍，不斷擴大它的應用新領域。如今粉煤灰利用不僅限於以下幾大領域。
粉煤灰中含有空心玻璃微珠，其中一部分是壁薄、粒徑稍大、封閉型的空心球體，其密度小於1，能浮在水面上，稱之為漂珠。從外表觀察，漂珠為不粘結的灰白色粉末；在光學顯微鏡下觀察，漂珠外表面光滑，具有透明和半透明狀態，多為不規則的無定形的顆粒[1]。根據漂珠的物理效能，可以將其作為輕質、隔熱、絕緣、隔音及耐磨材料，具有較好的利用前景。
粉煤灰中漂珠的提取目前有2種方法：干選法和溼選法。于治偉在研究中採用濃縮池方式溼選法從粉煤灰中提取漂珠，具體步驟如下：
利用1臺足夠容量的灰漿幫浦將灰漿用管道壓力送入漂珠濃縮機中，濃縮機下出口灰漿流入回漿池；利用濃縮機有效空間對濃縮機水面漂珠和清水進行分隔處理，濃縮機出漂珠管路進入車間後引至漂珠池進行漂珠分離，漂珠池內提取完漂珠的清水流入回漿池，用回漿幫浦將回漿池內的灰漿送回至現有灰渣前池，利用現有灰渣幫浦將灰渣輸送至灰場；濃縮機溢流清水管路進入車間後引至清水池，清水池內經再次沉澱後的清水直接引至除灰供水前池，除灰供水迴圈利用作為電除塵衝灰水[2]。此外張開元在2023年就已申請專利一種從粉煤灰或爐渣中提取漂珠的方法，該專利中詳細介紹了漂珠的提取方法以及逐級提取白炭黑、氧化鋁並聯產水泥實現粉煤灰的綜合利用[3]。因此，粉煤灰中提取漂珠在理論和技術上是完全可行的。
一般地，煤粉爐燃燒溫度一般在1300℃以上，煤粉在鍋爐中燃燒，其無機礦物經歷了分解、燒結、熔融和冷卻等過程[4]。冷卻後的粉煤灰基本可以分為玻璃體和晶體礦物兩大類。粉煤灰的主要成分為氧化矽、氧化鋁和氧化鐵，總量佔粉煤灰的85%以上。
因此可以說從粉煤灰中提取氧化鋁在理論是可行的[5]。另外，還有研究表明，從粉煤灰中提取氧化鋁在技術上也是可取的，常用的方法有以下幾種：
1、預脫矽-鹼石灰燒結法[6-9]：
高鋁粉煤灰經過細磨活化後，先與高濃度或中等濃度的苛性鹼液反應進行脫矽，得到矽酸鈉溶液用來製備白炭黑或矽膠，脫矽後的粉煤灰採用鹼石灰燒結法產生氧化鋁。粉煤灰的預脫矽率在40%左右，生產氧化鋁後的殘渣用來製備水泥。其詳細工藝流程見圖4.
1所示。
預脫矽-鹼石灰燒結法處理粉煤灰提取氧化鋁工藝的優點是：
a.粉煤灰中40%左右矽得到高附加值利用；
b.粉煤灰生產氧化鋁的殘渣全部利用，不會產生二次汙染；
c.粉煤灰提取二氧化矽後製備氧化鋁，其石灰石加入量大大低於傳統鹼法，減少水泥產出；
d.整個反應體系為鹼體系，其中生產氧化鋁部分採用的工藝與現行的氧化鋁工業基本相同，裝置成熟可靠，易於工業化。
圖4.1 預脫矽-鹼石灰燒結法工藝流程圖
2、硫酸法[10-12]
硫酸培燒法是將細磨後的粉煤灰和濃硫酸按一定比例混合後進行焙燒，培燒後物料經溶出、固液分離、結晶製備出al2（so4）3.18h2o。硫酸鋁經煅燒得到雜質含量較高的粗γ-al2o3，將粗γ-al2o3再經拜耳法溶出、種分、氫氧化鋁焙燒等過程製備出冶金級氧化鋁。
3、鹽酸法[13-14]
一般地，低常壓鹽酸浸出法適合處理迴圈流化床粉煤灰，其氧化鋁活性高，易於溶出，中壓鹽酸浸出法適合煤粉粉煤灰。鹽酸浸出液是將細磨後的粉煤灰與一定濃度的鹽酸按比例混合，在低壓或者中壓下浸出，浸出後的漿液經固液分離、硫酸鋁結晶製備出alcl3.6h2o。
結晶氯化鋁經煅燒後得到雜質含量很高的γ-al2o3，將該γ-al2o3重新進行拜耳法溶出等過程，去除絕大部分雜質後製備出冶金級氧化鋁。這與硫酸法製備氧化鋁很類似，
此外，有學者[15]對採用鹼石灰燒結法提取氧化鋁進行了經濟效益分析，具體成本估算見表4.1所示
表4.1 粉煤灰生產氧化鋁單位成本估算
經分析，每處理1t粉煤灰產出氧化鋁0.334t，按3000元/t**計算，產值為1032元，除去粉煤灰生產氧化鋁的單位成本後，每處理1t粉煤灰產出氧化鋁的利潤為1032-426.71=605.
29元，因此可以說粉煤灰提取氧化鋁技術是很有經濟和技術效益的。
燒結粉煤灰陶粒是以粉煤灰為主要原料，摻加少量的粘結劑（黏土、頁岩、塑化劑等）和固體燃料（煤粉、木屑等），經混合、成球、高溫焙燒而製得的一種效能較好的人造輕骨料。
金立虎[16]在**中指出河北省秦皇島開發區開元****開發研製燒結粉煤灰陶粒，最終成功研製出符合國標要求的燒結粉煤灰陶粒，並於2023年正式投產。該公司生產燒結粉煤灰陶粒的主要工藝流程如圖4.2所示：
圖4.2 燒結全粉煤灰陶粒生產工藝流程
在此工藝過程中，在給料工序中對幹灰霧化預加濕，以減少輸送機成球過程揚塵。破碎、輸送、分選三個工序封閉在乙個密封的體系中，外加引風機及沉降池以減少粉塵汙染。對陶砂及粉進行二次篩選，直徑大於2的陶砂直接用作骨料，小於2的陶粉送回到成球機，按一定比例摻入再次成球，做到無固體廢物的排放。
此外，山西侯馬熱電廠利用的迴圈流化床鍋爐電除塵乾灰燒結全粉煤灰陶粒，生產出的陶粒也符合國標要求[17]。其主要工藝流程為：粉煤灰------鏈運機------成球機--------燒結系統--------破碎機--------振動篩--------陶砂陶粒
該系統在執行過程中不產生二氧化硫和cod，對環境影響較小，主要有雜訊和粉塵。雜訊主要是攪拌機、成球機產生的，粉塵主要來自粉狀物料的輸送過程。採取消減措施：
對雜訊源加裝消聲器、採取基礎減振、在廠房建設採用輕型復合牆板結構來衰減聲源強度減小影響範圍；物料的輸送採用鏈式輸送機及慢速密封式皮帶機，對各揚塵點配置適宜的除塵淨化裝置。
利用粉煤灰燒結而成的陶粒在應用方面很廣，以下主要介紹兩個方面
1. 應用於中高層工業及民用建築結構和橋梁結構混凝土
陶粒作為輕骨料配置的混凝土用於建築和市政橋梁結構，可以縮小構件的截面尺寸，減輕負載10%~25%，節約鋼材和其它材料的用量，減少投資，降低工程造價，加快施工進度。
陶粒還可用於混凝土製品生產（牆板和砌塊），保證強度基礎上可減少水泥用量，從而減少混凝土的溫度收縮、自身收縮和乾縮，控制開裂，減輕重量、增加保溫、隔聲效能。與其他建材相比，陶粒生產的能源來自消耗灰渣中未燃盡的碳，徹底**碳對混凝土製品的危害，最大限度保證建築安全。
另外，粉煤灰陶粒混凝土具有隔熱、抗滲、抗衝擊、耐熱、耐酸鹼、抗腐蝕等效能，是地下建築工程、汙水處理建築工程、煙氣處理建築工程、造船工業及保溫混凝土等工程的首選骨料。
加之具有多孔、吸水和不軟化等特點，陶粒可用作水的過濾劑、花卉的保濕載體和蔬菜、黃山樹木的無土栽培等。
2. 粉煤灰陶粒在環境保護中的應用[17]
粉煤灰陶粒由於其優越的物理、化學效能，較大的比表面積和孔隙率，具有固體吸附劑效能，因此可以利用其吸附效能，處理一些有害的廢棄物，達到保護環境的作用。
目前，用於生物濾池的填料，國內外主要用玻璃鋼或者塑料蜂窩填料、立體波紋填料、軟性纖維填料、半軟性填料以及不規則狀填料等。這些填料往往並不適合用作生物濾池的濾料。與其他汙水處理濾料相比，輕質陶粒濾料強度高、孔隙率大、比表面積大、化學和物理效能好、具有生物附著力強、掛膜效能良好等優點；陶粒為球形，可根據需要製作，體積質量適中，水流流態好、過濾周期長，容易進行反沖洗、截汙能力強；輕質陶粒濾料比表面積及孔隙率大、生物量大，因此濾池負荷較大，水頭損失較小，取材方便，**低廉。
同樣的，粉煤灰陶粒也是有著很好的經濟效益和社會效益的，這在張俊才等人[18]的高強粉煤灰燒結陶粒的可行性思考及市場開發建議一文中詳細給出了陶粒的經濟技術指標分析，該**中寫到建設1條年產50萬m的陶粒專案（年消耗40萬t灰），總投資預計5000萬元左右。建廠以後，每年除了可以節約1000萬元排放粉煤灰的費用，還可以實現陶粒產品的利潤在1000~2000萬元之間。綜合分析，粉煤灰陶粒專案符合國家產業政策，技術先進，產品效能優越、用途廣泛、市場容量大，能合理消化大量的粉煤灰，變廢為寶，經濟和社會效益顯著。
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