В топках с твердым шлакоудалением шлака образуется мало, около 5%, и вещественный состав его практически тот же, что и золы, улавливаемой в золоулавливающих устройствах. Этот шлак отличается от летучей золы в основном тем, что он более крупный, т.к. в нем присутствуют спеченные частицы золы и более тяжелые частицы вмещающих пород. Учитывая его небольшое количество, при оценке состава золошлаковых отходов от котлов с твердым шлакоудалением нет необходимости рассматривать этот шлак как самостоятельный компонент отходов.

     Объемы накопленных золошлаковых материалов соответствует крупным техногенным месторождениям, на разработку которых не нужны крупные инвестиции. Только в ОАО «Иркутскэнерго» накоплено около 80 млн. тонн, и каждый год добавляется около 1,5 млн. тонн ЗШМ. Территориально золоотвалы располагаются в рамках муниципальных образований: Иркутск, Ангарск, Братск, Усолье-Сибирское, Саянск, Зима, Шелехов, Усть-Илимск. Золошлаковые материалы, как правило, размещены вблизи крупных городов, где в больших количествах требуется строительные материалы.

     По своему физико-химическому и агрегатному состоянию золошлаковые материалы являются уникальным ресурсом (материалом) для полезного использования в различных отраслях с получением значительных экологических эффектов. Золошлаковые материалы (ЗШМ) могут неограниченно использоваться как добавки и наполнители при производстве широкого спектра строительных материалов: цемента, бетонов, растворов, кирпича и т.д. Они хорошо себя зарекомендовали при укладке в земляное полотно автомобильных дорог. Определенную ценность ЗШМ имеют в сельском хозяйстве при производстве удобрений. Очень перспективной является глубокая (комплексная) переработка ЗШМ. Требования санитарии, включая радиологический аспект, ЗШМ полностью обеспечивают. Основными углями, сжигаемыми на ТЭЦ ОАО «Иркутскэнерго» являются черемховский, жеронский каменные угли, азейский, мугунский, тулунский и ирша-бородинский бурые угли.

     ОАО «Иркутскэнерго» разработана и претворяется в жизнь целевая программа на период до 2010 г. по утилизации продуктов сжигания энергетических углей. Применение золы в качестве минеральной добавки при изготовлении бетоннных и железобетонных конструкций и изделий является непременным атрибутом современной технологии бетона. Наряду с «эффектом наполнителя» зола, благодаря «шарикоподшипниковому эффекту», способствует повышению удобоукладываемости и плотности бетононной смеси, а её пуццолановые свойства способствуют дальнейшему повышению прочности и долговечности затвердевшего бетона. Посредством добавления оптимального количества золы может быть повышена прочность свежеотфорованного бетона из полусухой бетонной смеси при изготовлении дорожных камней и железобетонных труб и распалубочная прочность бетона при производстве железобетонных конструкций и изделий. При производстве бетонных изделий из легкоуплотняемого и самоуплотняющегося бетонов большое значение имеют реологические свойства золы, особенно высокая тонкость помола, выгодное фракционирование и шарообразная форма её частиц. Посредством оптимизирования золосодержащих бетонных смесей, становится возможным предложить производителям бетоннных и железобетонных конструкций и изделий экономичные составы бетонов. Использование золы ведет к улучшению технических и экономических характеристик бетоннных и железобетонных конструкций и изделий. Использование добавок-модификаторов позволяет получать высокопрочные и высококачественные бетоны.

     Под высокопрочными бетонами Международная организация по строительству подразумевает бетоны, имеющие прочность на сжатие в цилиндрах 60 – 130 МПа. Под высококачественными бетонами – бетоны с высокими эксплуатационными свойствами при водовяжущем отношении менее 0,4. Подобные бетоны широко применяются в строительстве Японии, Норвегии, США, Франции. К непременным достоинствам таких бетонов относят улучшенную удобоукадываемость, перкачиваемость и прочность. Основные области их применения: высотное строительство, электростанции, морские гидротехнические сооружения, дорожные покрытия. Современный зарубежный опыт производства высокопрочных бетонов показывает широкое применение тонкодисперсных комплексных органоминеральных добавок. Микрокремнезем, металлургические шлаки, зола-унос, гидроксид алюминия в комплексе с суперпластификаторами произвели переворот в технологии получения высокопрочных супербетонов. Но, несмотря на все положительные характеристики микрокремнезема, его стоимость сравнима со стоимостью самого цемента, а в зависимости от условий поставки может превышать последнюю в несколько раз. Сегодня важен поиск многотоннажных минеральных добавок, в том числе и техногенного происхождения, которые в комплексе с суперпластификаторами позволяют повысить физико- технические свойства бетонов. В качестве модифицирующей добавки для использования в цементных топпингах (упрочненных верхних слоях в промышленных бетонных полах) используется гранулированный шлак, получаемый на ТЭЦ-6 ОАО «Иркутскэнерго» и реализуемый ЗАО «Иркутскзолопродукт».

     Актуальной является проблема строительного кирпича с улучшенными теплофизическими свойствами. Целесообразно создание производства строительного теплоизоляционного кирпича непосредственно в регионах – потребителях этой продукции. Предпосылками к этому решению является то обстоятельство, что на тепловых электростанциях, сжигающих каменный уголь, в качестве отходов образуются материалы, которые могут служить основными сырьевыми компонентами при изготовлении строительного теплоизоляционного кирпича. К их числу относятся алюмосиликатные полые микросферы, содержащиеся в золе- уносе и накапливающиеся на гидрозолоотвалах в большом количестве, исчисляемом десятками тысяч тонн. Этого объема вполне достаточно для организации промышленного производства, которое удовлетворило бы потребности региона в изделиях, обладающих достаточно высокими теплоизоляционными свойствами. Кроме того, использование зольных отходов улучшает экологическую обстановку вблизи золоотвалов, так как микросферы, накапливающиеся на их поверхности, легко разносятся ветром на большие расстояния. Исследования показали перспективность использования легкой фракции золы-уноса (микросфер) в качестве легких заполнителей для изготовления строительного теплоизоляционного кирпича. Летучая зола после сжигания каменного угля содержит некоторое количество пустотелых сферических частиц. Содержание полых микросфер в золе-уносе на различных ТЭС исчисляется от десятых долей процента до нескольких процентов. Размер зольных микросфер изменяется от 50 до 400 мкм, основное содержание имеют микросферы размером 100 – 200 мкм. Насыпная плотность микросфер равна 320 – 400 кг/куб. м. Коэффициент теплопроводности при 25°С равен 0,09 – 0,11 Вт/(м*°С). Цвет микросфер – светло-серый. К примеру, содержание естественных радионуклидов в зольных микросферах ТЭЦ ОАО «Иркутскэнерго» значительно ниже предельно допустимых значений для материалов 1 класса по радиационному качеству, равных 370 Бк/кг – такие материалы могут использоваться в строительстве жилых и общественных зданий без каких-либо ограничений.

     Технико-экономические разработки показали возможность и экономическую целесообразность организации промышленного выпуска строительного теплоизоляционного кирпича на основе зольных микросфер. Технология его изготовления во многом совпадает с технологией производства бетонных изделий. Поэтому выпуск теплоизоляционного кирпича без больших капитальных затрат можно организовать, используя существующие производственные мощности строительной индустрии, которые в настоящее время мало загружены. К сожалению, использование золошлаковых материалов в России (особенно в Сибири) находится на недопустимо низком уровне, хотя в стране зарегистрировано более 300 патентов на использование такого материала, разработаны десятки нормативно- технических документов и есть реальные примеры масштабного их применения за рубежом. Основными причинами такого положения дел являются низкая стоимость природных ресурсов, низкая плата за размещение отходов, недостаток во многих регионах квалифицированных технологов, неравномерность в течение года получения сухой золы уноса, имеющей более высокие качественные характеристики против гидратированной золошлаковой смеси с золоотвалов. Основной спрос на золу уноса приходится на летний строительный пик, тогда как образуется золы уноса преимущественно в зимний отопительный сезон). Несмотря на объективные трудности, экономию 10 – 20% цемента можно достичь быстро и без больших инвестиций. Для этого есть все предпосылки: имеется нормативно-техническая документация, например ГОСТ 25818-91 «Золы тепловых электростанций для бетонов» ГОСТ 25592-91 «Смеси золошлаковые тепловых электростанций для бетонов», ГОСТ 25094-94 «Добавки активные минеральные для цементов», ВН-185-75 «Технические указания по использованию зол уноса и золошлаковых смесей от сжигания различных видов твердого топлива для сооружения земляного полотна и устройства дорожных оснований и покрытий автомобильных дорог».

     Для увеличения масштабов использования золошлаковых материалов в строительной индустрии и других отраслях необходимы:

• подготовка квалифицированных кадров, так как в период кризиса в строительстве сменилось поколение технологов и технологий. В большинстве своем утерян опыт прошлых поколений в использовании золошлаковых материалов. Нужно активное участие научных учреждений в повышении квалификации технологов по бетону, производству керамического кирпича, ячеистого бетона и других материалов;
  
• государственная поддержка использования вторичных материалов в промышленности, система поощрения предприятий, использующих вторичные материалы. Поощрение возможно как материальное в виде налоговых льгот, предоставляемых предприятиям, выполняемым государственные заказы, так и моральное. Страна должна знать, кто помогает сохранять качественную среду обитания человека, кто наводит экологический порядок в нашем общем доме; использование регионального административного рычага: при отводе земли под новые карьеры инертных материалов или расширение действующих строго предусматривать технически и экономически обоснованное использование имеющихся в наличии альтернативных ресурсов – золошлаковых материалов.