氣流床煤氣化爐渣特性及綜合利用研究進展

宋瑞領，藍 天

(1.兗礦集團 潔凈煤技術工程研究中心，山東 濟寧 273516；2.兗礦科技有限公司，山東 濟南 250100)

0 引 言

我國煤化工產業已進入工業化進程，2018年煤化工產業耗煤9 560萬t[1]，預計2020年底可達到11 356.1萬t[2]。隨著煤化工的快速發展，煤氣化爐渣排放量逐年增加。數量龐大的爐渣，目前尚未得到有效利用，多以堆放、填埋處置，不僅造成土地占用、揚塵污染、水及土壤污染等環境問題，還會產生大量的處置費用。研究煤氣化爐渣的減量化、資源化、無害化利用技術成為實現環保效益和經濟效益兼得的關鍵所在，因此，煤氣化爐渣的特性及綜合利用研究逐漸變到重視。目前，對氣流床各爐型氣化渣的特性研究已較為深入，通過帶能譜的掃描電鏡(SEM-EDS)、X射線衍射(XRD)、X射線熒光光譜(XRF)、燒失量、粒度等分析方法，對不同爐型氣化渣的礦物學性質、化學組成、微觀形貌、殘碳分布特性等有了準確掌握，為其資源化利用提供了技術支持。雖然受爐型、工況、原料煤性質的影響，氣化渣性質呈現出一定的差異性，但富含SiO2、Al2O3、Fe2O3等活性成分是其建材化利用的基礎，較高質量分數的殘碳是其作為燃料和碳吸附材料利用的基礎。受物理、化學特性影響，氣化渣工業化利用方式主要集中在水泥、建筑磚、墻面材料等建材制造及循環硫化床摻燒2個方面，制備多孔材料、Sialon材料、有價元素提取、廢水處理、土壤修復等利用方式均處于試驗階段，受成本、產品質量、二次污染等問題限制，并未得到規模化推廣應用。氣化爐渣綜合利用研究仍將遵循大規模消納與高值化利用相結合的原則，以實現殘碳與其他成分的精準分離與分級利用為目標，開發適應市場需求的復合利用方式。……