煤气渣养花子创刊25周年专刊论文推荐煤气

2025年02月18日热点资讯

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本文概述了煤气化技术、煤气化渣的产生及危害、煤气化渣的基本特点，综述了国内外对煤气化渣综合利用的研究进展，提出了煤气化渣综合利用思路，指出规模化消纳为主、高值化利用为辅是气化渣利用的重要发展方向，为相关领域科研工作者提供参考。

作者

曲江山1,2,3，张建波1,2，孙志刚4，杨晨年1,2,3，史达5，李少鹏1,2，李会泉1,2,3

作者单位

1. 中国科学院过程工程研究所绿色过程与工程中科院重点实验室

2. 湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室

3. 中国科学院大学

4. 中石化宁波技术研究院有限公司

5. 东北大学资源与土木工程学院

摘要

我国富煤、贫油、少气的能源结构特点，石油、天然气对外依存度高的实际情况以及对煤炭高效清洁利用的重视赋予了煤化工产业发展的机遇，作为煤化工产业龙头的煤气化技术在中国蓬勃发展。随着煤气化技术的大规模推广，煤气化渣的堆存量及产生量越来越大，造成了严重的环境污染和土地资源浪费，对煤化工企业的可持续发展造成不利影响，煤气化渣处理迫在眉睫。笔者介绍了煤气化渣的产生及其带来的环境问题，煤气化渣的基本特点，综述了国内外煤气化渣在建工建材(骨料、胶凝材料、墙体材料、免烧砖)、土壤水体修复(土壤改良、水体修复)、残碳利用(残碳性质、残碳提质、循环掺烧)、高值化利用(催化剂载体、橡塑填料、陶瓷材料、硅基材料)等方面的研究进展，提出了煤气化渣综合利用思路。煤气化渣主要由SiO 2 、Al 2 O 3 、CaO、Fe 2 O 3 、C组成，气化细渣残碳含量较气化粗渣高，煤气化渣的主要矿相为非晶态铝硅酸盐，夹杂着石英、方解石等晶相，富含硅、铝、碳资源的化学组成特点和特殊的矿相构成是煤气化渣回收利用的基础。目前煤气化渣规模化处置利用主要聚焦在建工建材、生态治理等方面，但因其碳含量高、杂质含量高等特点，导致建工建材掺量低、品质不稳定，生态治理二次污染严重等问题，经济和环境效益差。在资源化利用方面，结合煤气化渣资源特点，目前主要在碳材料开发利用、陶瓷材料制备、铝/硅基产品制备等方面引起广泛关注，虽然经济效益相对显著，但均处于实验室研究或扩试试验阶段，主要存在成本高、流程复杂、杂质难调控、下游市场小等问题，无法实现规模化利用。为了提高企业经济效益，同时解决企业环保难题，结合煤气化渣堆存量大、产生量大、处理迫切的现状以及富含铝、硅、碳资源的特殊属性，建议煤气化渣的综合利用思路为“规模化消纳解决企业环保问题为主+高值化利用增加企业经济效益为辅”。开发过程简单、适应性强、具有一定经济效益的煤气化渣综合利用技术路线，是目前煤气化渣利用的有效途径和迫切需求。

文中插图

图1 陕西煤气化渣XRD谱图

图2 煤气化渣综合利用

结语及展望

随着煤化工产业的迅猛发展，气化渣年排放量与日俱增，其规模化处置与资源化利用迫在眉睫。目前气化渣规模化处置利用主要聚焦在建工建材、生态治理等方面，但因其含碳量高、杂质高等特点，导致建工建材掺量低、品质不稳定，生态治理二次污染严重等问题，经济和环境效益差，因此煤气化灰渣规模化安全处置技术亟待解决。在资源化利用方面，结合气化渣资源特点，目前主要在碳材料开发利用、陶瓷材料制备、铝/硅基产品制备等方面引起广泛关注，虽然经济效益相对显著，但均处于实验室研究或扩试试验阶段，主要存在成本高、流程复杂、杂质难调控、下游市场小等问题，无法实现规模化利用。因此为了提高企业经济效益，同时解决企业环保难题，结合煤气化渣堆存量大、产生量大、处理迫切的现状以及富含铝硅碳资源的特殊属性，建议气化渣的综合利用以“规模化消纳解决企业环保问题为主+高值化利用增加企业经济效益为辅”处置思路。开发过程简单、适应性强、具有一定经济效益的煤气化渣综合利用技术路线，是目前气化渣利用的有效途径和迫切需求。

引文格式

曲江山，张建波，孙志刚,等.煤气化渣综合利用研究进展[J].洁净煤技术，2020，26(1):184-193.

QU Jiangshan,ZHANG Jianbo,SUN Zhigang,et al.Research progress on comprehensive utilization of coal gasification slag[J].Clean Coal Technology，2020，26(1):184-193.

END

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