摘要:煤炭氣化技術在中國經濟發展中發揮著極其重要的作用,但氣化過程中,部分未反應的炭及細渣會由合成氣帶出,產生大量的氣化飛灰,引發固體廢棄物的處理及資源化利用問題。由噴淋收集得到的飛灰,經初步絮凝脫水后,水分含量在55%~60%,其余為殘炭和玻璃體的混合固體顆粒。為實現氣化飛灰的資源化利用,必須對氣化飛灰的結構特征、持水特性以及水與固體顆粒之間的相互作用進行深入研究,尋求氣化飛灰科學高效的分離及資源化利用技術。筆者論述了氣化飛灰脫水脫炭的意義,分析了飛灰持水特性及水分脫除技術,重點闡述了飛灰綜合利用方案,并對氣化飛灰精準分離及資源化利用方向進行展望。課題組前期試驗表明,飛灰基沸石具有較高的表面積、獨特的孔隙特征和優異的離子交換能力,可用于土壤、廢水等中重金屬的去除,以及作為吸附劑用于土壤中污染物的固定。飛灰的化學組成成分與黏土相似。傳統陶瓷原料資源儲量日益減少,國內外研究表明,飛灰制備陶瓷地磚可行。利用飛灰代替傳統陶瓷中石英,在一定燒結溫度下,通過抗折強度、吸水率、收縮率、失重率等變化研究對試樣陶瓷性能的影響,說明添加飛灰的陶瓷性能優于傳統陶瓷。通過泡沫浮選法分離氣化飛灰固體顆粒,分別得到純度較高的氣化飛灰殘炭和玻璃體,以分離后的殘炭作為催化石墨化的碳源,在高溫熱處理過程中加入催化劑,對其進行催化石墨化處理,以探索氣化飛灰制備石墨化材料的可行性,殘余炭在較高溫度和適量的催化劑條件下,得到了與商用石墨的性能相似的有序石墨化材料。氣化飛灰和電廠粉煤灰都具有較高的硅鋁含量,這使得氣化飛灰成為沸石分子篩等多孔材料的潛在重要來源,而制備沸石也是飛灰回收利用中效益最高的途徑,這項工藝不僅減輕了灰渣廢料帶來的環?
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