煤氣化渣特性分析及資源化利用研究進(jìn)展

范 寧，張逸群，樊盼盼,，樊曉婷，王 婕，王建成，董連平，樊民強(qiáng)，鮑衛(wèi)仁

(1.山西煤炭進(jìn)出口集團(tuán)有限公司，山西 太原 030006；2. 太原理工大學(xué) 省部共建煤基能源清潔高效利用國家重點實驗室，山西 太原 030024；3.太原理工大學(xué) 礦業(yè)工程學(xué)院，山西 太原 030024)

0 引 言

煤氣化是現(xiàn)代煤化工發(fā)展的龍頭技術(shù)，是實現(xiàn)煤炭清潔高效利用的核心技術(shù)[1]。氣化渣是煤氣化過程中生成的固體廢棄物，包括由氣化爐底部排出的粗渣和頂部粗煤氣氣流攜帶而出的細(xì)渣[2]。據(jù)統(tǒng)計，2019年我國氣化渣固廢產(chǎn)生量超過3 300萬t。《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》2020年9月正式實施，國家從法律層面上進(jìn)一步要求企業(yè)采取有效措施減少固廢產(chǎn)生量、提高綜合利用率、降低危害性，最大限度降低填埋量。《“十三五”生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》中明確提出2020年固體廢物綜合利用率提高至73%。

煤氣化渣中含有豐富的SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO等無機(jī)礦物和部分殘?zhí)浚琴Y源化利用的基礎(chǔ)。由于殘?zhí)亢枯^高、氣化渣無法滿足建工建材等原材料對燒失量的要求，甚至無法用于鋪路。同時由于炭與灰熔融、包覆、黏連的結(jié)構(gòu)特點及高含水率，在循環(huán)流化床摻燒及其他高值化利用時，各組分之間制約嚴(yán)重。因此，目前氣化渣有效利用程度并不高，主要以填埋為主，造成了地表揚(yáng)塵、水體及重金屬污染，嚴(yán)重影響了地質(zhì)和生態(tài)環(huán)境。

氣化渣的物理化學(xué)性質(zhì)及礦物質(zhì)稟賦特點是實現(xiàn)其資源化、高值化利用的基礎(chǔ)。從氣化渣物性特點入手，總結(jié)了目前報道的氣化渣分選技術(shù)，提出了炭-灰分離是實現(xiàn)其綜合利用的關(guān)鍵前提，并對氣化渣在建工建材、生態(tài)修復(fù)及其他高附加利用等領(lǐng)域的研究進(jìn)展進(jìn)行了總結(jié)，提出后續(xù)研究重點，為氣化渣的綜合利用提供借鑒。……