煤气化灰渣资源化利用策略研究
《煤气化灰渣热处理资源化利用》札记
《煤气化灰渣热处理资源化利用》阅读随笔目录一、内容简述 (3)1. 煤气化技术的发展与应用 (3)2. 灰渣处理的现状与挑战 (5)3. 资源化利用的重要性与意义 (6)二、煤气化灰渣的基本特性 (7)1. 灰渣的成分分析 (9)2. 灰渣的物理性质 (10)3. 灰渣的化学性质 (11)三、煤气化灰渣热处理技术 (12)1. 热处理原理及方法 (13)a. 灰渣焚烧 (15)b. 灰渣热解 (16)c. 灰渣气化 (17)2. 热处理工艺流程 (18)a. 预处理工艺 (19)b. 热处理工艺 (21)c. 后处理工艺 (22)四、煤气化灰渣资源化利用途径 (23)1. 建筑材料 (24)a. 灰渣混凝土 (25)b. 灰渣砖 (27)2. 陶瓷与耐火材料 (28)3. 化肥工业原料 (29)4. 路面基础材料 (31)5. 膨胀蛭石与硅酸钙绝热材料 (32)五、煤气化灰渣热处理资源化利用的挑战与对策 (34)1. 技术难题与瓶颈 (35)2. 成本控制与经济效益 (37)3. 政策支持与标准规范 (38)六、案例分析 (39)1. 国内外煤气化灰渣热处理资源化利用的成功案例 (40)2. 案例分析与经验借鉴 (40)七、展望与建议 (42)1. 技术创新与研发方向 (43)2. 政策引导与产业升级 (44)3. 企业合作与市场化运作 (45)八、结语 (47)1. 煤气化灰渣热处理资源化利用的前景展望 (48)2. 对未来研究的展望 (49)一、内容简述《煤气化灰渣热处理资源化利用》主要围绕煤气化过程中产生的灰渣的处理与资源化利用进行阐述。
此书内容深入剖析了煤气化灰渣的性质、成分及其处理现状,详细探讨了如何通过热处理技术实现灰渣的资源化利用。
书中不仅介绍了相关理论知识,还结合实践案例,展示了灰渣资源化利用的实际操作与效果。
通过对此书的阅读,我深感其在能源利用与环境保护之间的平衡中发挥了重要作用。
煤气化渣特性分析及资源化利用途径
煤气化渣特性分析及资源化利用途径目录一、内容概要 (2)1.1 煤气化技术的重要性 (2)1.2 煤气化渣的产生及其危害 (3)1.3 国内外研究现状及发展趋势 (4)二、煤气化渣基本特性分析 (5)2.1 物理特性 (6)2.2 化学成分 (7)2.3 矿物组成 (8)2.4 粒度分布 (10)三、煤气化渣资源化利用途径 (11)3.1 建筑材料 (12)3.2 冶金行业 (13)3.2.1 矿石粉 (14)3.2.2 高炉喷吹料 (16)3.3 化肥工业 (16)3.4 路面基础材料 (18)3.4.1 水泥稳定碎石 (19)3.4.2 沥青混合料 (20)3.5 环保领域 (22)3.5.1 废水处理 (23)3.5.2 废弃物填埋 (24)四、煤气化渣特性影响因素及优化措施 (25)4.1 影响因素分析 (27)4.2 优化措施探讨 (28)五、结论与展望 (29)5.1 结论总结 (30)5.2 发展前景展望 (31)一、内容概要煤气化渣是煤气化过程中产生的固体残渣,其产生量与煤气化工艺、原料煤性质、气化炉操作条件等诸多因素密切相关。
煤气化渣特性分析主要涉及其化学成分、物理形态、热值、灰分以及重金属含量等方面。
在资源化利用方面,煤气化渣具有较高的潜在价值。
其中所含的某些重金属元素如钙、镁、硅等,可以作为陶瓷原料或水泥原料的替代品,用于生产建筑材料;另一方面,煤气化渣中的有机物质在一定条件下可以转化为生物质能源,如沼气或生物柴油等,实现能源的回收和再利用。
煤气化渣还可以作为吸附剂或过滤材料应用于污水处理、废气处理等领域,发挥其吸附、过滤和净化作用。
对煤气化渣进行深入研究,发掘其更多潜在应用价值,对于推动煤炭清洁高效利用、降低环境污染、实现可持续发展具有重要意义。
1.1 煤气化技术的重要性煤气化技术在现代工业中扮演着至关重要的角色,它不仅能够将煤炭转化为高热值的合成气,还能进一步转化为各种化工原料和燃料。
煤气化灰渣资源化利用策略研究
煤气化灰渣资源化利用策略研究煤气化灰渣资源化利用策略研究摘要:煤炭是我国社会经济发展重要的产业,为国民经济发展提供物质基础。
煤化工行业作为其中重要的一个环节,为国计民生提供甲醇、合成氨、天然气、乙二醇等化工原材料。
煤炭具有成分复杂、生产工艺繁琐、原料提纯困难等特点,因此煤化工也是高能耗、高污染的行业。
随着人们对环保、绿色、健康理念的重视,我国煤化工行业面临巨大的机遇与挑战,能否解决好行业发展中的环境污染问题成为制约煤化工加速发展的重要影响因素。
基于此,本文就煤气化灰渣资源化利用策略进行简要阐述。
关键词:煤气化;资源化;利用近年来,国家提出了科学可持续发展煤化工的理念。
而煤气化灰渣占煤化工固废很大比例,对其进行综合利用是整个煤化工实现绿色可持续发展的重要因素。
对煤气化灰渣进行高效合理利用,既可以消除灰渣引带来的环境危害,又可以实现“化害为利、变废为宝”,节约资源。
因此,研究煤气化灰渣资源化途径、开发灰渣综合利用策略,有益于提高我国自主供应水平,对我国今后合理开发利用资源、保护生态环境、建设资源节约型、环境友好型社会具有重要的意义。
1 煤气化灰渣的特性随着现代煤化工的发展,气流床气化技术逐渐成为煤气化技术的主流,主要包括干煤粉加压气化技术和水煤浆加压气化技术两种。
气流床气化技术根据煤质的灰熔点不同,气化操作温度高达1400℃-1600℃,高温合成气夹带着灰渣经过水浴激冷至220℃左右。
灰渣分为细灰和粗渣两种,它们随着气化炉运行条件的不同而呈现不同的外观形态。
细灰为不完全反应的细颗粒,含有20%-40%残碳成分,颜色成灰黑色,比表面积15m3/g,空隙发达。
粗渣的残碳含量比较低,一般在1%以下,颜色呈现棕色、灰色、黄褐色的颗粒物质。
灰渣成分与气化原料煤灰分含量、组成以及生产工艺相关,主要取决于煤中的无机矿物质、有机物成分。
灰渣成分复杂,主要成分为二氧化硅,大约占39.67%;三氧化二铝大约占26.77%;四氧化三铁大约占12.80%;氧化钙大约占9.96%;氧化镁大约占2.43%;还要一些残余碳等大约占8.37%。
煤气化渣资源化利用研究进展及应用展望
煤气化渣资源化利用研究进展及应用展望发布时间:2022-05-04T12:12:22.927Z 来源:《科学与技术》2022年第30卷1期作者:陈平[导读] 目前,煤化工企业在管理和利用固体废物方面的重视程度不足陈平新疆天业汇合新材料有限公司 832000摘要:目前,煤化工企业在管理和利用固体废物方面的重视程度不足,与工业废水废气的处理相比,煤化工企业固体废物的利用管理相对落后。
随着固体炉渣排放总量的不断增加,且煤化工气化炉渣的应用领域较窄,难以有效处理废弃物。
因此,在无害化处理的前提下,进一步采用环保、经济的资源化方式处理煤气化渣不仅是提高煤炭资源开发利用效益的迫切需要,同样是建设环境友好型、资源节约型社会的内在要求。
基于此,本文主要分析了煤气化渣资源化利用研究进展及应用展望。
关键词:煤气化渣;资源化利用;展望引言煤化工技术的应用,有效对高浓度污水处理厂中存在的问题进行解决,促进了相关排放操作的标准化,符合国家标准的要求,使工业油品处理技术和系统设计更加合理。
在环境恶化、重视低碳、环保的背景下,如何实现对煤气化细渣资源化、高效化的利用对我国煤炭化工产业绿色、可持续发展有着十分重要的意义。
1煤化工产业概述从煤炭资源开发的角度,可以从两个方面进行分析。
一是传统的能源利用方式。
与石油能源工业相比,煤炭资源的加工和再利用是在固定技术的框架内进行的,在能源使用的不同阶段,煤炭资源被分为不同类型的能源,能源本身的使用水平有所提高。
在煤化工的生产加工过程中,必然会伴随污染物的出现,破坏生态环境。
通过对新技术和新工艺的运用,能够有效减少煤炭产品加工对环境的污染,但是对于煤化工生产的污染,是无法完全消除的。
国家对此也出台了一些指标要求,一些煤炭企业由于达不到指标,在当前激烈的市场竞争中开始出现衰败的情况。
二是积极运用新能源,与煤化工产业进行对比,这类产品是一个潜在的市场[1]。
2化工项目的固体废弃物主要分类化工项目的固体废弃物主要包括来自吸附剂和催化剂的危险物以及石膏、脱硫剂、灰渣等固体废物。
煤燃烧灰渣资源化利用的技术途径与经济可行性分析
煤燃烧灰渣资源化利用的技术途径与经济可行性分析煤燃烧灰渣是煤炭燃烧过程中产生的一种固体废弃物,由于其含有丰富的矿物质和元素,具备一定的资源化利用潜力。
然而,长期以来,由于技术和经济等方面的限制,煤燃烧灰渣的资源化利用一直受到局限。
本文将探讨煤燃烧灰渣资源化利用的技术途径以及其经济可行性。
一、技术途径1. 煤燃烧灰渣的分类煤燃烧灰渣主要分为三类:飞灰、底渣和烟气脱硫灰。
其中,飞灰是煤燃烧过程中在炉膛中悬浮的固体颗粒物,底渣是煤燃烧过程中在炉膛底部生成的固体残渣,烟气脱硫灰是煤燃烧过程中脱硫装置中生成的固体废弃物。
2. 煤燃烧灰渣的利用技术(1)水泥生产:煤燃烧灰渣中含有大量的硅酸盐、铝酸盐等物质,可以作为水泥生产的原料,提高水泥的强度和耐久性。
(2)路基建设:煤燃烧灰渣可以用作路基材料的填充物,提高路面的稳定性和承载能力。
(3)砖块制造:煤燃烧灰渣可以与其他材料混合制成砖块,用于建筑和道路建设。
(4)填埋场覆盖层:煤燃烧灰渣可以用作填埋场的覆盖层,减少填埋场对环境的污染。
二、经济可行性分析1. 资源丰富性煤燃烧灰渣是煤燃烧产生的固体废弃物,每年的产量巨大。
充分利用煤燃烧灰渣可以有效减少资源的浪费,降低对原材料的需求。
2. 技术成熟度煤燃烧灰渣的利用技术已经相对成熟,各种利用途径已经在实践中得到广泛应用。
相关的设备和工艺已经相对完善,可以满足不同利用途径的需求。
3. 经济效益煤燃烧灰渣的资源化利用可以带来一定的经济效益。
例如,将煤燃烧灰渣用于水泥生产可以减少原材料的使用,降低生产成本;将煤燃烧灰渣用于路基建设可以提高路面的质量,延长使用寿命,减少维护成本。
4. 环境效益煤燃烧灰渣的资源化利用可以减少对环境的污染。
例如,将煤燃烧灰渣用作填埋场覆盖层可以有效减少填埋场对地下水的污染;将煤燃烧灰渣用作水泥生产原料可以减少矿石的开采,减少对自然资源的破坏。
5. 政策支持随着对环境保护的重视,政府对煤燃烧灰渣资源化利用的政策支持力度逐渐增加。
煤燃烧灰渣资源化利用的技术途径与经济可行性分析
煤燃烧灰渣资源化利用的技术途径与经济可行性分析随着全球对可持续发展的追求,煤燃烧灰渣的资源化利用成为了一个备受关注的话题。
煤燃烧灰渣是煤燃烧过程中产生的副产品,包括底渣、飞灰和烟气脱硫渣等。
这些灰渣中含有丰富的矿物质和化学成分,具有潜在的经济价值。
本文将探讨煤燃烧灰渣资源化利用的技术途径以及其经济可行性。
一、煤燃烧灰渣资源化利用的技术途径1. 水泥生产煤燃烧灰渣中的硅酸盐和铝酸盐等矿物质可以用于水泥生产。
通过适当的处理和激发,灰渣可以成为水泥生产中的重要原料,代替部分水泥熟料的使用。
这不仅可以减少对天然资源的依赖,还可以降低水泥生产过程中的能耗和二氧化碳排放。
2. 建材制造煤燃烧灰渣可以用于制造砖块、砂浆、混凝土等建筑材料。
通过灰渣的加工和掺入,可以提高建材的强度、耐久性和抗裂性。
此外,煤燃烧灰渣还可以用于制造路面材料,提高路面的承载能力和耐久性。
3. 玻璃制造煤燃烧灰渣中的二氧化硅和氧化铝等成分可以用于玻璃制造。
通过将灰渣与其他原料混合熔融,可以得到高质量的玻璃产品。
与传统的玻璃制造方法相比,利用煤燃烧灰渣可以降低能耗和生产成本。
4. 肥料生产煤燃烧灰渣中的钾、磷等元素可以用于肥料生产。
通过适当的处理和配比,可以将灰渣转化为有机肥料或复合肥料。
这不仅可以减少对化学肥料的依赖,还可以提高土壤的肥力和作物的产量。
二、煤燃烧灰渣资源化利用的经济可行性分析煤燃烧灰渣资源化利用的经济可行性取决于多个因素,包括灰渣的产量、质量、市场需求和处理成本等。
首先,煤燃烧灰渣的产量是影响经济可行性的重要因素。
煤燃烧灰渣的产量与煤燃烧过程中的燃烧效率和煤种有关。
高效燃烧技术和优质煤种可以提高灰渣的产量,从而增加资源化利用的潜力。
其次,煤燃烧灰渣的质量对经济可行性也有影响。
灰渣中的矿物质含量和化学成分决定了其适用于不同的资源化利用途径。
高品质的灰渣可以提高产品的质量和附加值,从而增加经济效益。
此外,市场需求是决定经济可行性的重要因素之一。
煤炭资源利用废渣处理技术研究
煤炭资源利用废渣处理技术研究煤炭资源是我国能源中的重要组成部分,但煤炭开采和利用过程中产生的废渣处理一直是一个亟待解决的问题。
废渣处理不当不仅会对环境造成严重污染,还会浪费资源。
因此,研究煤炭资源利用废渣处理技术显得尤为重要。
本文将系统探讨煤炭资源利用废渣处理技术研究的相关内容,以期为相关研究和工作提供一定的参考和借鉴。
1. 废渣的产生煤炭开采和利用过程中会产生大量的废渣,包括煤矸石、煤矸石渣、煤灰等。
这些废渣如果不加以处理和利用,将给环境带来严重的污染问题。
因此,对煤炭资源利用废渣进行处理是非常必要的。
2. 废渣处理的重要性废渣处理的重要性主要体现在两个方面:一是从环境保护的角度来看,处理废渣可以减少对环境的污染,保护生态环境的可持续发展;二是从资源利用的角度来看,合理处理废渣可以实现资源的循环利用,提高资源利用的效率。
3. 煤炭资源利用废渣处理技术的现状目前,国内外对煤炭资源利用废渣处理技术进行了广泛的研究。
主要包括物理方法、化学方法、生物方法等。
这些方法各有特点,可以根据实际情况选择合适的技术处理煤炭资源利用废渣。
4. 物理方法处理废渣物理方法处理废渣主要包括筛分、重选、干法选煤等。
这些方法主要是通过物理性质的差异来实现对废渣的处理,并且处理过程中不会产生污染。
但是,物理方法存在着处理效率低、能耗高等问题。
5. 化学方法处理废渣化学方法处理废渣主要包括化学浸出、酸碱浸出等。
这些方法可以使废渣中的有用物质得以回收利用,达到资源化的目的。
但是,化学方法处理废渣需要使用化学药品,存在着对环境和人体健康的危害。
6. 生物方法处理废渣生物方法处理废渣是一种绿色环保的处理技术,主要利用微生物对废渣进行降解和转化。
这种方法处理废渣无需化学药剂,对环境污染小,但是处理过程时间长,处理效率低。
7. 煤炭资源利用废渣处理技术的发展趋势随着社会经济的不断发展和对环境的保护意识日益增强,煤炭资源利用废渣处理技术也在不断创新和完善。
煤炭燃烧废弃物的资源化利用研究
煤炭燃烧废弃物的资源化利用研究煤炭燃烧废弃物是煤炭燃烧过程中产生的副产品,通常被视为环境污染源。
然而,随着环保意识的提升和资源短缺的问题日益突出,对煤炭燃烧废弃物的资源化利用研究变得越来越重要。
一、煤炭燃烧废弃物的种类及其问题煤炭燃烧废弃物主要包括煤灰、煤渣和烟气排放物。
其中,煤灰是燃烧过程中产生的固体废弃物,煤渣是指燃烧过程中生成的液体废弃物,而烟气排放物则是指燃烧过程中产生的气体废弃物。
煤炭燃烧废弃物的主要问题在于其对环境和人体健康的负面影响。
例如,煤灰中含有大量重金属和有机物,如果不加以处理和利用,会对土壤和水体造成污染。
煤渣则含有高浓度的有害物质,对生态系统和生物多样性造成威胁。
而烟气排放物中的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等会导致大气污染和雾霾的形成。
二、煤炭燃烧废弃物的资源化利用方法为了解决煤炭燃烧废弃物带来的环境问题,研究人员提出了多种资源化利用的方法。
其中,最常见的是利用煤灰制备建筑材料。
煤灰中的硅酸盐和铝酸盐等物质可以通过适当的处理和配比,制备出水泥、混凝土等建筑材料,不仅能减少对天然资源的依赖,还能降低环境污染。
此外,煤渣也可以通过化学处理和生物技术转化为有用的化学品。
例如,通过酸碱处理,煤渣中的铝和硅等元素可以被提取出来,用于制备陶瓷材料。
同时,煤渣中的有机物也可以通过生物降解转化为生物质燃料或有机肥料,实现资源的循环利用。
对于烟气排放物,利用先进的气体净化技术可以将其中的有害物质捕获和处理。
例如,脱硫装置可以将烟气中的二氧化硫捕集并转化为硫酸,用于制造肥料或其他化学品。
氮氧化物则可以通过选择性催化还原技术转化为无害氮气,减少对大气的污染。
三、煤炭燃烧废弃物资源化利用的挑战和前景煤炭燃烧废弃物的资源化利用面临着一些挑战。
首先,废弃物的处理和转化技术需要不断创新和改进,以提高资源利用效率和产品质量。
其次,废弃物的收集和处理成本较高,需要建立完善的回收体系和政策支持。
最后,公众对于煤炭燃烧废弃物的认知和接受度也需要提高,以便推动资源化利用的实施。
煤气化制氢过程中的废弃物处理与资源化利用策略
煤气化制氢过程中的废弃物处理与资源化利用策略随着全球对清洁能源需求的不断增长,煤气化制氢技术逐渐成为一种重要的能源转化方式。
然而,煤气化制氢过程中所产生的废弃物不容忽视,其处理与资源化利用对于减少环境影响和实现可持续发展至关重要。
本文将探讨煤气化制氢过程中的废弃物处理与资源化利用策略。
一、废弃物来源与组成煤气化制氢过程中主要产生的废弃物包括固体废弃物、液体废弃物和气体废弃物。
固体废弃物主要指煤灰、煤渣和矸石等,液体废弃物主要是水煤浆等废水,气体废弃物主要包括二氧化碳和二氧化硫等。
二、废弃物处理策略1. 固体废弃物处理固体废弃物处理是煤气化制氢过程中的重要环节。
目前,常见的固体废弃物处理方式包括填埋、焚烧和资源化利用。
(1)填埋:将固体废弃物埋于地下,是一种常见的处理方式。
然而,填埋对土地资源造成浪费,并且容易引起地下水和土壤污染,因此在实际应用中需要谨慎选择填埋地点和采取相应的防渗措施。
(2)焚烧:通过高温燃烧将固体废弃物转化为灰渣,是一种常见的处理方式。
然而,焚烧过程中会产生大量的二氧化碳和其他有害气体,对环境造成严重污染。
因此,焚烧应该与脱硫、除尘等设施相结合,以减少污染物的排放。
(3)资源化利用:将固体废弃物作为资源进行利用是一种可持续的处理策略。
例如,利用煤灰和煤渣生产水泥、混凝土等建筑材料,利用矸石进行填充和修筑道路等。
这样不仅能够减少废物的排放,还能够节约原材料的使用,实现资源的循环利用。
2. 液体废弃物处理液体废弃物处理主要针对水煤浆等废水进行处理。
常见的处理方式包括物理处理、化学处理和生物处理。
(1)物理处理:通过沉淀、过滤、浮选等物理方法,将废水中的颗粒物和悬浮物去除,以达到净化水质的目的。
物理处理技术简单、成本低,但对于有机物和溶解物的去除效果较差。
(2)化学处理:通过加入化学药剂,如絮凝剂、硫化剂等,使溶解物和颗粒物凝聚成较大的团块,从而方便后续的分离和处理。
化学处理能够有效去除废水中的溶解物和有机物,但对于某些有毒有害物质的去除效果有限,还需要进一步改进。
煤炭燃烧产生灰渣的特性分析及资源化利用研究
煤炭燃烧产生灰渣的特性分析及资源化利用研究煤炭燃烧产生的灰渣是一种常见的固体废弃物,它对环境和人类健康造成了严重的影响。
然而,灰渣也是一种潜在的资源,通过合理的处理和利用,可以实现资源的循环利用,减少对环境的负面影响。
本文将对煤炭燃烧产生的灰渣的特性进行分析,并探讨其资源化利用的研究进展。
首先,煤炭燃烧产生的灰渣主要分为炉渣、飞灰和底渣三种类型。
炉渣是在燃烧过程中形成的固体残渣,主要由煤炭中的无机物质组成。
飞灰是燃烧过程中随烟气排放而产生的细小颗粒物,主要由煤炭中的无机物质和一部分有机物质组成。
底渣是在锅炉底部形成的固体残渣,主要由煤炭中的无机物质和一部分有机物质组成。
这三种灰渣的成分和性质有所不同,因此需要采用不同的处理方法和利用途径。
炉渣是煤炭燃烧过程中产生的主要固体废弃物,其主要成分是氧化物和硅酸盐。
炉渣的处理和利用主要包括水泥生产、路基建设和填埋等。
将炉渣用于水泥生产可以减少对天然资源的开采,降低环境污染,并且可以改善水泥的力学性能。
将炉渣用于路基建设可以提高路面的强度和稳定性,延长路面的使用寿命。
然而,炉渣的利用还面临着一些问题,如炉渣中的重金属元素对环境和人体健康的潜在风险以及炉渣的体积和重量对处理和利用的限制。
飞灰是煤炭燃烧过程中产生的细小颗粒物,其主要成分是氧化物、硅酸盐和碳。
飞灰的处理和利用主要包括水泥生产、混凝土制品生产和填埋等。
将飞灰用于水泥生产可以改善水泥的工作性能和耐久性,并且可以减少对天然资源的开采。
将飞灰用于混凝土制品生产可以提高混凝土的强度和耐久性,降低建筑材料的成本。
然而,飞灰的利用还面临着一些问题,如飞灰中的重金属元素对环境和人体健康的潜在风险以及飞灰的微细颗粒对空气质量和人体呼吸系统的影响。
底渣是煤炭燃烧过程中产生的锅炉底部的固体残渣,其主要成分是氧化物、硅酸盐和碳。
底渣的处理和利用主要包括填埋、回收利用和资源化利用等。
将底渣填埋可以减少对土地资源的占用,但会对地下水和土壤造成潜在的污染风险。
煤气化制氢过程中的废渣处理与循环利用策略研究
煤气化制氢过程中的废渣处理与循环利用策略研究煤气化制氢是一种重要的能源转化方式,可以通过将煤炭等化石燃料转化为氢气,以供给氢能源相关领域使用。
然而,煤气化制氢过程中会产生大量的废渣,如灰渣、煤气净化废渣和固体副产品等,这些废渣的处理和循环利用是一个重要的环境和经济问题。
一、废渣的类型与产生原因煤气化制氢过程中产生的废渣主要包括灰渣、煤气净化废渣和固体副产品。
灰渣主要来自于燃料中的矿物质,在高温条件下生成固体颗粒物;煤气净化废渣则是煤气净化过程中产生的固体废物,包括固体颗粒物和吸附剂等;固体副产品是指在煤气化过程中形成的一些固体产物,如氨盐、石墨、焦炉煤等。
二、废渣的处理方法针对不同类型的废渣,可以采用不同的处理方法。
对于灰渣,一种常见的处理方法是进行浸出处理,将其中的有害物质溶解出来,然后采用沉淀、过滤、干燥等方式将废渣处理成可回收利用的资源。
对于煤气净化废渣,可以通过热解、氧化、还原等方式进行处理,将其中的重金属等有害物质转化为无害的物质,或者回收其中的可利用成分。
至于固体副产品,可以考虑通过改性、加工等方式将其转化为高附加值的产品,如石墨材料和焦炉煤的再利用等。
三、废渣的循环利用策略废渣的处理不仅要达到环境保护的要求,还要追求循环利用的目标。
在灰渣的处理过程中,可以考虑将其用于土壤改良和建材生产中,可以作为肥料和混凝土的添加剂等。
而煤气净化废渣可以考虑将其用于水处理和污染防治领域,可以用作吸附剂和填料等。
固体副产品则可以通过改进生产工艺,优化产品结构,提高产品附加值,从而实现其循环利用和资源化利用。
四、废渣处理与循环利用的挑战与对策废渣处理与循环利用面临着一些挑战,如处理成本高、技术要求复杂等。
为了应对这些挑战,应当加强废渣处理技术的研发与创新,降低处理成本,并完善相关政策和法规,鼓励企业进行废渣资源化利用,并规范废渣处理行为,确保废渣的安全处理和循环利用。
总结:煤气化制氢过程中的废渣处理与循环利用是一个重要而复杂的问题。
煤炭气化废渣资源化利用研究
煤炭气化废渣资源化利用研究随着经济的快速发展,中国的产业结构也在迅猛地转型升级。
为了满足工业生产的需要,我国的能源消费量不断攀升,特别是煤炭这一传统能源的消费量更是高居不下。
然而,煤炭开采、燃烧等过程会带来环境污染和大量的废渣产生。
为了达到可持续发展的目标,煤炭气化废渣的资源化利用显得尤为重要。
煤炭气化是一种将煤炭在高温和高压下分解成气体的过程。
在这个过程中,会产生一系列的废渣,如粘结渣、硫化氢沉淀物、CO2富集废气等。
由于这些废渣含有各种有用的化学成分,因此将其进行资源化利用,既可以降低环境污染的影响,又能提高资源的利用率。
在当前的技术水平下,煤炭气化废渣的资源化利用主要分为以下几种情况:一、粘结渣的利用粘结渣是煤炭气化过程中产生的一种灰黑色的固体物质。
这种渣是由煤的灰分和质炭等组成。
粘结渣不仅能用来制作水泥、砖块等建筑材料,还可以用来制作活性炭和气凝胶材料等。
其中,活性炭的制备过程是将粘结渣与氢氧化钾、碳酸钠等反应后,再经过600℃以上高温炭化制得的。
二、含钙废渣的利用含钙废渣是煤炭气化过程中产生的一种灰白色的固体物质。
这种渣主要是由钙和硫组成,可以用来制造制糖剂、降低水中重金属离子含量的吸附剂等。
此外,含钙废渣还可以用来作为肥料原料,有助于提高土壤的肥力。
三、硫化氢沉淀物的利用煤炭气化过程中,一部分在高温下分解的硫化物质会生成硫化氢沉淀物。
这种物质具有很好的吸附性能,可以用来净化大气中的二氧化硫、甲苯和苯等有机污染物。
同时,硫化氢沉淀物也可以作为锂离子电池和超级电容器等电子元件的正电极材料。
四、 CO2富集废气的利用煤炭气化过程中会产生大量的废气,其中CO2的含量可达90%以上。
目前,科学家们正在探索将CO2富集废气转化为高附加值的化学品和燃料的方法。
例如,将CO2与氢气反应,可以制备生物燃料、甲醇等。
煤炭气化废渣的资源化利用有着广阔的发展前景。
然而,在实践中,还需要克服一些技术难题,如废渣含量的稳定性、回收利用的经济性等问题。
第三届煤气化灰渣资源化利用技术研讨会
第三届煤气化灰渣资源化利用技术研讨会第三届煤气化灰渣资源化利用技术研讨会于近日在北京成功召开。
此次会议邀请了来自全国各地的煤气化技术和灰渣资源化利用领域的专家学者,对煤气化灰渣的资源化利用技术进行深入研讨和交流。
会议上,与会专家就煤气化灰渣的来源、性质、处理技术及资源化利用进行了详细阐述和讨论。
多位专家提出,煤气化灰渣虽然含有多种有机物和矿物质,但由于其粉末状和微细度,难以直接利用。
需要通过先进的物理化学处理技术,使之转化为可利用的资源。
在会议上,与会专家结合自己的实践经验,对煤气化灰渣的物理化学处理技术进行了深入探讨。
物理处理技术包括筛分、磁选和离心分离等,而化学处理技术则主要包括酸碱浸提和热解等。
还有一些新兴的处理技术,如微生物处理和超声波处理等,也被与会专家所关注。
与会专家还就煤气化灰渣的资源化利用途径进行了研讨。
普遍认为,煤气化灰渣可以用于制备多种材料,如水泥、陶瓷、耐火材料等。
还可以用于土壤改良、农业生产及环保材料等领域。
还有专家提出,煤气化灰渣中的多种矿物质还可以开发出多种高附加值化学品。
煤气化灰渣的资源化利用具有广泛的前景和巨大的潜力。
会议组织了与会专家对本次煤气化灰渣资源化利用技术研讨会的总结和展望。
许多专家认为,此次会议对煤气化灰渣的资源化利用技术进行了深入的探讨和研究,具有重要的学术意义和社会价值。
希望今后能够多举办此类会议,促进煤气化灰渣的资源化利用技术的发展和创新,为我国的环保事业做出更大的贡献。
在煤气化灰渣的资源化利用方面,我国已经有了一系列的政策和措施。
煤炭资源开发利用十三五规划中,明确提出要加大对煤气化灰渣资源化利用技术研究和开发力度,加快煤气化灰渣的资源化利用进程。
还有国家和地方各级政府制定了一系列的煤气化灰渣资源化利用政策和标准,为煤气化灰渣资源化利用提供了政策保障。
在煤气化灰渣的资源化利用方面,我国已经有了不少突破性的进展。
广西中联瑞泽研究开发出了一种煤气化灰渣复合材料制备技术,在建筑、工业、环保等领域都有广泛的应用前景。
煤矿废弃物治理及资源化利用研究
煤矿废弃物治理及资源化利用研究煤矿是我国能源产业的重要组成部分,然而,随着煤炭开采的不断增加,煤矿废弃物也日益增多,给环境带来了巨大的压力。
因此,煤矿废弃物的治理和资源化利用成为了一个重要的研究课题。
一、煤矿废弃物的特点煤矿废弃物主要包括煤矸石、煤矸石粉末、煤灰等,这些废弃物的特点是含有大量的有机物和无机物,其中有机物主要是煤炭中的碳氢化合物,而无机物则包括各种金属元素和矿物质。
这些废弃物的存在对环境造成了严重的污染,同时也浪费了大量的资源。
二、煤矿废弃物的治理方法针对煤矿废弃物的治理,目前主要采用的方法有填埋法、焚烧法和资源化利用法。
填埋法是将煤矿废弃物直接埋入地下,但这种方法会占用大量的土地资源,并且容易导致地下水的污染。
焚烧法则是将煤矿废弃物进行燃烧处理,但这种方法会产生大量的二氧化碳和其他有害气体,对大气环境造成严重污染。
相比之下,资源化利用法是一种更加可行的方法。
三、煤矿废弃物的资源化利用煤矿废弃物的资源化利用是指将废弃物中的有用成分提取出来,进行再利用。
例如,煤矸石中含有的煤炭可以通过煤炭洗选技术进行提取,再用于发电、炼焦等行业。
同时,煤矸石中的金属元素也可以通过提取技术进行回收利用,减少对自然资源的依赖。
此外,煤灰中的无机物也可以用于生产建筑材料、水泥等。
四、煤矿废弃物资源化利用的挑战与前景煤矿废弃物的资源化利用虽然具有广阔的前景,但也面临着一些挑战。
首先,废弃物中的有机物和无机物的分离技术还不够成熟,需要进一步研究和改进。
其次,资源化利用过程中会产生一些副产品和废水废气,如何处理这些副产品和废水废气也是一个难题。
另外,煤矿废弃物的资源化利用需要投入大量的资金和技术支持。
然而,尽管存在这些挑战,煤矿废弃物的资源化利用仍然具有广阔的前景。
一方面,资源化利用可以减少对自然资源的开采,降低环境污染的程度。
另一方面,资源化利用可以带动相关产业的发展,促进经济的可持续发展。
因此,加强煤矿废弃物资源化利用的研究和应用具有重要的意义。
煤气化细渣的资源化综合利用技术研究进展
46在社会经济的发展支持下,我国煤化工行业保持快速增长的发展态势,产量规模日益增大。
煤化工行业的发展也不可避免的带来了环境污染问题。
从现有工艺技术路线看,煤化工气化过程能产生废气、废水、废固等。
废气的产生可以通过排入火炬燃烧等方式,废液的产生可以通过生化处理等方式,实现治理。
但废固(煤气化炉渣)由于体量庞大,其有效处理程度并不高,一定程度上也制约了煤化工行业的绿色发展。
因此对煤气化炉渣的处理方案、技术手段的需求尤为迫切。
一、煤气化渣特点煤气化渣包括粗渣和细渣,粗渣即浆化煤炭颗粒在气化炉高温高压条件下经熔融、激冷、凝结等流程,并由气化炉底部排渣锁斗排出的含水渣,残碳量随煤种、气化炉种类、气化炉操作条件波动较大,一般在10%-30%,粒径集中分布在16目至4目之间,产生量约占气化渣排量的80%。
细渣即通过气化炉顶部由粗煤气气流携出并经初步洗涤净化、沉淀得到的含水渣,残碳量较高,一般可达30%以上,粒径均小于16目,其中约三分之一小于200目,产生量约占气化渣排量的20%。
煤气化渣无论是粗渣还是细渣均含有丰富的二氧化硅、氧化招、氧化铁,三者含量之和最高可达70%以上,满足ASTM的F类粉煤灰标准,具有一定的火山灰活性。
此外煤气化渣还含有氧化钙、氧化镁、二氧化钛等无机物,以上特点是煤气化渣资源化利用技术的重要物质基础。
二、煤气化细渣的资源化综合利用技术1.煤气化渣制备墙体材料利用气化渣中的残碳作为造孔剂和内部燃料,可降低烧结制品的密度和导热率,从而制备保温隔热、低密度的墙体材料。
研究了煤气化渣作为黏土添加剂在建筑陶瓷中的应用。
结果表明,将IGCC气化渣添加到中等塑性的黏土中,压制成试样,在900℃下焙烧,能够改善烧结体的吸收、饱和以及力学性能,且对收缩、变色或风化无负面影响。
以气化渣为原料,采用挤出成型法,制备轻质隔热墙体材料。
在1000℃烧成时,添加20%黏土可制备出体积密度为1.00g/cm3、导热系数为0.19W/(m·K)和耐压强度为5.3MPa的轻质烧结自保温墙体材料;添加30%黏土可制备出体积密度为1.20g/cm3、导热系数为0.23W/(m·K)和耐压强度达到20.1MPa的烧结自保温可承重墙体材料;添加40%黏土可制备出体积密度为1.18g/cm3、导热系数为0.26W/(m·K)和耐压强度达到16.6MPa的烧结自保温可承重墙体材料。
粉煤加压气化煤气化设备中的废渣处理与综合利用研究
粉煤加压气化煤气化设备中的废渣处理与综合利用研究1. 研究背景和意义粉煤加压气化技术是一种对煤进行高效利用的方法,该技术能够使煤转化为合成气,并且废渣中含有丰富的化学元素和能量。
然而,废渣对环境和人体健康具有潜在风险,因此,对粉煤加压气化煤气化设备中的废渣进行处理和综合利用的研究变得至关重要。
2. 废渣的成分与性质粉煤加压气化煤气化设备中的废渣主要包括炉渣、固体废渣和废水等。
炉渣是在气化过程中生成的,其主要成分是硅酸盐、铝酸盐和钙镁石等无机物。
固体废渣由煤灰和煤渣组成,其中含有一定量的有机物和矿物质。
废水中含有氨、苯酚、重金属等有害物质。
3. 废渣处理技术(1)炉渣处理技术:可以采用固化、浸出和热碱洗等方法处理炉渣。
固化技术将炉渣与水泥等材料混合,并形成固体块;浸出技术通过溶液将有害成分从废渣中提取出来;热碱洗技术使用碱性溶液对炉渣进行处理,使有害成分转化为稳定的物质。
(2)固体废渣处理技术:可以采用热解、氧化和陶瓷制品制备等方法处理固体废渣。
热解技术利用高温将有机物转化为油和气,同时生成固体残渣;氧化技术利用化学氧化剂氧化固体废渣中的有机物;陶瓷制品制备技术将固体废渣与陶瓷原料混合,再经过烧结形成陶瓷制品。
(3)废水处理技术:可以采用生物处理、吸附和化学沉淀等方法处理废水。
生物处理技术利用微生物将废水中的有机物分解为无机物;吸附技术利用吸附剂吸附废水中的有害物质;化学沉淀技术通过加入化学沉淀剂,使废水中的有害物质形成沉淀。
4. 废渣的综合利用废渣的综合利用主要包括资源化利用和能源利用两个方面。
(1)资源化利用:废渣中的无机物可以作为建筑材料的原料或环境材料的补充。
例如,炉渣可用于制造水泥、混凝土和陶瓷制品等;固体废渣可以用于生产再生煤和煤灰砖等。
(2)能源利用:废渣中的有机物可以作为能源进行利用。
通过热解技术,固体废渣中的有机物可以转化为油和气;废水中的有机物可以用于生物质发电。
5. 废渣处理与综合利用的挑战废渣处理与综合利用面临一些挑战,如有害物质的处理、技术成本的控制和废渣的稳定处理等。
煤气化制氢过程中的固体废弃物处理与资源化利用方案
煤气化制氢过程中的固体废弃物处理与资源化利用方案煤气化制氢是一种利用煤炭进行氢气生产的技术。
虽然这种方法可以提供大量的氢气作为能源和化工原料,但同时也会产生大量的固体废弃物。
这些废弃物不仅对环境造成了污染,而且浪费了可利用的资源。
因此,如何处理和资源化利用煤气化制氢过程中的固体废弃物成为了一个重要的问题。
一、固体废弃物的种类与产生原因在煤气化制氢过程中,常见的固体废弃物主要包括煤灰、固体氧化物和粉尘。
这些废弃物的产生主要与以下因素有关:1. 煤炭粉末:在煤气化过程中,将煤炭转化为气体和灰渣。
灰渣中的煤灰和固体氧化物通常通过固体分离装置分离出来。
2. 原料处理:在煤气化过程中,为了提高气化效率,煤炭通常需要进行破碎、干燥等前处理过程。
这些前处理过程产生的粉尘也属于固体废弃物的一部分。
二、固体废弃物处理方案为了解决煤气化制氢过程中的固体废弃物问题,我们可以采用以下处理方案:1. 废弃物回收利用:固体废弃物中的煤灰和固体氧化物通常还含有一定的有用元素和化合物,比如铁、铝等。
我们可以通过磁选、重选、浮选等物理化学方法对这些固体废弃物进行分离,并提取其中的有价值元素和化合物,以实现废弃物的资源化利用。
2. 废弃物焚烧发电:煤气化过程中产生的固体废弃物可以通过焚烧的方式进行处理。
在焚烧过程中,固体废弃物会被高温燃烧,产生热能,可以用于发电或供热。
同时,焚烧过程还会生成二氧化碳和水蒸气等气体,可以进行净化处理后排放。
3. 废弃物填埋处理:对于无法回收利用或焚烧处理的固体废弃物,可以考虑进行填埋处理。
填埋是将固体废弃物埋入到地下,在适当的条件下使其分解、稳定。
填埋处理需要注意防渗防渗漏措施,以避免对周边环境造成污染。
三、资源化利用潜力与环境影响固体废弃物的资源化利用对于减少污染、节约资源具有重要意义。
煤气化制氢过程中的固体废弃物中,煤灰中含有大量的二氧化硅、氧化铝等有用元素,可用于建筑材料、水泥生产等行业。
固体氧化物中含有大量铁、铝等金属元素,可用于金属冶炼和制造等领域。
风化煤气化废弃物处理技术及资源化利用研究
风化煤气化废弃物处理技术及资源化利用研究煤气化技术是将煤炭转化为燃气的一种方法,被广泛应用于能源转换和化学品生产。
然而,作为能源转换过程中的副产物,煤气化产生了大量的废弃物,称为风化煤气化废弃物。
这些废弃物具有高含碳和高温的特点,对环境和人类健康带来威胁。
因此,研究风化煤气化废弃物的处理技术及资源化利用成为迫切需要解决的问题。
本文将重点讨论该领域的最新研究成果和技术进展,以探索解决方案,并促进可持续发展。
首先,目前处理风化煤气化废弃物的主要方法之一是物理处理。
物理处理方法包括筛分、磁选和重选等,可以通过这些方法将不同成分的废弃物进行分离和回收利用。
例如,通过筛分和磁选,可以将铁矿石和其他金属杂质分离出来,从而实现金属资源的回收利用。
此外,采用重选方法可以进一步分离出高温废渣,为其后续的资源化利用提供条件。
其次,化学处理是另一种常用的处理风化煤气化废弃物的方法。
化学处理可以将废弃物中的有害成分进行分解和转化,以减少其对环境的污染。
例如,氧化处理可以将高温废渣中的重金属离子转化为不溶性沉淀物,从而降低其毒性和危害性。
此外,通过添加适当的化学试剂,也可以促进有机废弃物的分解和降解,从而降低其有机物含量和毒性。
另外,热化学处理也被广泛应用于风化煤气化废弃物的资源化利用。
热化学处理是指通过高温处理将废弃物转化为有用的产物和能源。
常见的热化学处理方法包括热解、气化和焚烧等。
热解是将废弃物在高温下分解为可燃气体和固体残渣的过程,可用于生产可替代化石燃料的生物炭。
气化是将废弃物转化为合成气或可合成液体燃料的过程,可用于替代传统石油和天然气资源。
焚烧是将废弃物在高温下完全氧化的过程,可用于产生热能和电能。
这些热化学处理方法不仅可以实现废弃物资源化利用,还可以减少对传统能源资源的依赖,促进能源的可持续发展。
除了物理、化学和热化学处理方法外,生物处理技术也可用于处理风化煤气化废弃物。
生物处理是利用微生物的代谢功能将废弃物进行降解和转化的过程。
煤气化灰渣资源化利用分析
Advances in Energy and Power Engineering 电力与能源进展, 2018, 6(6), 173-180Published Online December 2018 in Hans. /journal/aepehttps:///10.12677/aepe.2018.66021Status and Prospects for ResourceUtilization of Coal AshLei Liu, Yandong Mao, Kezhong Li*State Key Lab of Coal-Based Low Carbon Energy, ENN Technology & Development Co. Ltd, Langfang HebeiReceived: Dec. 6th, 2018; accepted: Dec. 21st, 2018; published: Dec. 28th, 2018AbstractCoal gasification residues occupy an important proportion in solid waste. Reasonable utilization of coal ash can not only eliminate the hazards of ash, but also save a lot of material resources and turn waste into treasure. The properties and utilization of coal ash are reviewed in this paper. The main components of ash residue are silica, alumina, calcium oxide and carbon residue. The chem-ical properties of ash are relatively stable and its application is safe. The utilization of ash residue can be divided into low-value, medium-value and high-value applications. At present, there are more low-value and medium-value applications. Combined with the characteristics of the ash in the coal gasification process, the utilization of waste ash is proposed. It can provide guidance for resource utilization of waste ash.KeywordsCoal Gasification, Coal Ash, Utilization, Status, Prospects煤气化灰渣资源化利用分析刘雷,毛燕东,李克忠*新奥科技发展有限公司煤基低碳能源国家重点实验室,河北廊坊收稿日期:2018年12月6日;录用日期:2018年12月21日;发布日期:2018年12月28日摘要煤气化灰渣在固体废物中占据重要比例,对灰渣进行合理利用,不仅可以消除灰渣的危害,还可节约大*通讯作者。
煤气化渣资源化利用
煤气化渣资源化利用摘要:近年来,我国对煤矿资源的需求不断增加,煤气化技术越来越先进,煤气化渣的产量及堆存量越来越多。
目前对煤气化渣的处理引起广大学者的关注,煤气化渣综合利用率低,已严重污染土地、水源及大气。
鉴于此,系统介绍了煤气化渣的来源及特点,综述了国内外煤气化渣在建材原料、土壤改良、水体修复及残炭利用等领域的研究与应用现状。
本文首先分析煤气化渣的来源及危害,其次探讨煤气化渣的综合利用,期望为气化渣综合利用及煤化工清洁生产和循环发展提供参考。
关键词:煤气化渣;回收利用;资源化技术引言煤炭资源在我国一次能源中占有重要地位,煤气化技术是现代煤化工发展的龙头技术,是实现煤炭清洁高效利用的重要途径。
煤气化是将煤、焦炭或半焦等固体燃料在高温常压或高温加压条件下与气化剂反应,转化为气体产物的过程,由于气化不完全,此过程会产生灰渣。
其中大多数灰渣从气化炉底部排出,称为气化粗渣;而其余的则以飞灰的形式随气流从气化炉顶部排出,称为气化细渣。
随着煤气化技术的广泛应用,气化渣的排放量逐年增多,目前我国气化渣年产量已超3300万t。
1煤气化渣的来源及危害煤化工指以煤炭为基本原料,经过物理和化学的一系列加工,使煤炭转化为气体、液体、固体燃料及化学品和材料的过程。
煤气化技术是发展现代煤化工的关键环节和抓手。
当前应用比较普遍的煤气化技术有固定床气化技术、流化床气化技术、气流床气化技术,其中气流床气化技术成为了煤炭高效清洁利用的主流方式。
煤气化过程中,原煤在气化炉内经高温快速分解,然后与气化剂进行反应转化为合成气。
在这个过程中生成煤气化渣,其中从气化炉底部排出的气化渣通常称为粗渣,占比约60%~80%,顶部随气流携带而出的称为细渣,占比约20%~40%。
随着煤气化技术的不断发展,产生的废渣也逐渐增多,大量的煤气化渣堆积不仅会造成灰尘飞扬污染环境还占用了土地资源,造成了环境污染和生态破坏。
因此,对其进行减量化、资源化和无害化处置,提高其利用率,缓解或消除环境问题,推动生态文明建设。
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煤气化灰渣资源化利用策略研究
摘要:煤炭是我国社会经济发展重要的产业,为国民经济发展提供物质基础。
煤化工行业作为其中重要的一个环节,为国计民生提供甲醇、合成氨、天然气、
乙二醇等化工原材料。
煤炭具有成分复杂、生产工艺繁琐、原料提纯困难等特点,因此煤化工也是高能耗、高污染的行业。
随着人们对环保、绿色、健康理念的重视,我国煤化工行业面临巨大的机遇与挑战,能否解决好行业发展中的环境污染
问题成为制约煤化工加速发展的重要影响因素。
基于此,本文就煤气化灰渣资源
化利用策略进行简要阐述。
关键词:煤气化;资源化;利用
近年来,国家提出了科学可持续发展煤化工的理念。
而煤气化灰渣占煤化工
固废很大比例,对其进行综合利用是整个煤化工实现绿色可持续发展的重要因素。
对煤气化灰渣进行高效合理利用,既可以消除灰渣引带来的环境危害,又可以实
现“化害为利、变废为宝”,节约资源。
因此,研究煤气化灰渣资源化途径、开发
灰渣综合利用策略,有益于提高我国自主供应水平,对我国今后合理开发利用资源、保护生态环境、建设资源节约型、环境友好型社会具有重要的意义。
1 煤气化灰渣的特性
随着现代煤化工的发展,气流床气化技术逐渐成为煤气化技术的主流,主要
包括干煤粉加压气化技术和水煤浆加压气化技术两种。
气流床气化技术根据煤质
的灰熔点不同,气化操作温度高达1400℃-1600℃,高温合成气夹带着灰渣经过
水浴激冷至220℃左右。
灰渣分为细灰和粗渣两种,它们随着气化炉运行条件的
不同而呈现不同的外观形态。
细灰为不完全反应的细颗粒,含有20%-40%残碳成分,颜色成灰黑色,比表面积15m3/g,空隙发达。
粗渣的残碳含量比较低,一般在1%以下,颜色呈现棕色、灰色、黄褐色的颗粒物质。
灰渣成分与气化原料煤
灰分含量、组成以及生产工艺相关,主要取决于煤中的无机矿物质、有机物成分。
灰渣成分复杂,主要成分为二氧化硅,大约占39.67%;三氧化二铝大约占
26.77%;四氧化三铁大约占12.80%;氧化钙大约占9.96%;氧化镁大约占2.43%;还要一些残余碳等大约占8.37%。
灰渣的化学元素除含有大量的硅、铁、铝、钙、镁、碳外,还含有少量铜、铅、汞、砷、铬、镍、锰、钡、锶等以及微量的有害
元素。
另外,煤气化灰渣中还含有少量的放射性元素,比如:铀、钍等。
2 煤气化灰渣的资源化途径
灰渣的利用可以分为多种形式,包括回填结构、填筑路基等低值化形式;制
造水泥等中值化形式和土壤改良、分选化合物等高值化形式,具体形式如下:
2.1 热利用
气化细灰中含有20%-40%残碳,热值较高。
在国内有很多工厂尝试将气化细
灰掺烧到锅炉中再次燃烧,但是效果不理想,主要原因为气化细灰的空隙发达,
经过普通脱水处理后,水分仍然高达50%,很难实现气化细灰的输送。
宁夏神耀
科技有限责任公司开发的气化细灰脱水干化一体化成套技术是将脱水和干化过程
有机结合,可将气化细灰脱水至20%以下,既提高了细灰的热值,又可解决气化
细灰的输送问题,为气化细灰的燃烧再利用提供技术保证。
气化细灰经过再次燃
烧脱碳后,碳含量可降至1%左右,为气化细灰的进一步资源化利用打开了通道。
2.2 回收多种金属
目前,欧美等国家已经成功的采用磁选和筛分等技术从煤气化灰渣中提取出
金属。
还有一些工厂采用涡电流成功的分离出有色金属。
2.3 制造生态水泥
水泥是我们生产生活中常用的一种水硬性胶凝材料。
制造生态水泥是灰渣的
一种最常见的资源化途径。
煤气化灰渣主要成分是二氧化硅、三氧化二铝、氧化
钙等,与目前常用的煤炭灰、高炉矿渣等辅助性胶凝材料接近。
灰渣的颗粒比较小,具有大的比表面积,这使灰渣容易与其它成分发生反应形成新的物相,使其
在广泛的应用于制造水泥。
2.4 制造新型砖
以煤气化灰渣为原料,再和粘土混合,可以烧结煤灰砖。
这种新型材料,对
灰渣中硫的含量没有太高的要求;以80%左右煤气化灰渣为原料,加入石灰和少
量的石膏,可以制成煤灰水浸砖;以煤气化灰渣为主要成分,再加水泥、石灰等
为胶结料制备粉煤灰砖等。
2.5 替代骨料
目前,发达国家已经成功的把煤气化灰渣用作石油沥青铺面的混合物。
煤气
化灰渣经过筛分、磁选等方式除掉灰渣中的有色金属,得到合适的粒径后,可与
其它骨料相混合,用作石油沥青铺面的混合物。
例如:美国新罕布什尔州沥青工
程中应用了小于3/4英寸的替代骨料。
2.6 覆盖材料和建筑填料
煤气化灰渣可以不经过筛分、磁选、分配粒径等工艺处理,直接用作填埋场
覆盖材料。
所以灰渣在环境和技术上都是覆盖材料的最佳选择。
煤气化灰渣具有
高稳定性、低密度、低毒性等优点,与天然骨料具有相似的性质,成为一种适宜
路基的建筑填料。
2.7 陶瓷、玻璃和玻璃陶瓷
灰渣的主要成分决定了其可以用于陶瓷等的生产。
由于灰渣具有颗粒较小的
特点,所以可以直接加入陶瓷的生产原料中,不需要复杂的前处理。
研究表明,
加入一定量的灰渣可以提高陶瓷的性能。
Young Jun Park等采用灰渣为原料,再加入适量的二氧化硅、二氧化钛制造玻璃。
这种新型的玻璃可以进一步转变为玻璃
陶瓷品。
2.8 农业中的应用
灰渣可以通过改善土壤状态等手段,实现灰渣在农业中的有效利用。
灰渣的
加入可以提高农作物的产量,还可以达到优化生态环境。
①土壤酸碱得到改善:因为灰渣一般含有氧化钙,氧化钙与水反应生成氢氧
化钙,呈碱性。
所以,灰渣可用于酸性农田土壤的改善等方面;石煤渣是一种p
H值在10以上的强碱性物质,可以把石煤渣加入土壤中提高土壤的碱度,特别适合用于南方酸性土壤的改良。
②使有机质的加快分解:灰渣中含有钙、镁等离子,由于碱性强,能够促进有机质的快速分解,起到改善土壤供肥和保肥能力。
③土壤温度得到提高:气化灰渣大多数是热性材料,遇水后放水大量的热,从而可以
使土壤的温度得到提高。
④丰富土壤中的营养元素:灰渣中含有很多微量元素,这些也是植物生长必须的元素。
2.9 用于处理气化废水
灰渣大多数具有类似活性炭的性质,可以用于废水的处理。
有效利用灰渣可
以减轻废水生化处理的负担,有利于建设环境友好型社会。
3 展望
3.1 硅肥
硅肥是一种中量元素肥料,是由日本山梨大学小林均教授发明。
其中主要指
标是有效硅的含量,我国硅肥标准中要求二氧化硅含量大于等于20%。
李宝霞等进行了该方面的研究。
灰渣中的碱性物质碳酸钠和氧化钠与二氧化硅和三氧化二铝发生化学反应生成硅酸盐。
该化合物难溶于水,不显碱性,从而达到脱碱的效果,但是该化合物可以溶于根系分泌的有机酸,从而可以作为硅肥,实现了灰渣高值化利用的目的。
3.2 分选化学品
煤炭中含有一些微量稀有金属,比如:镓、铀等,虽然含量比较低,但是这些元素在形成的灰渣中得到了富集,可以采用化学提取分离技术把这些金属提取分离出来加以利用,可以产生经济社会效益。
目前,已有专利报道了回收灰渣中碱金属催化剂、金属镓和提取铁、铝、钙等的方法。
另外也有专利报道了提取分离纯度比较高的白炭黑和三氧化二铝的方法。
该方法采用有机酸转化分离方法进行分离得到纯度比较高的三氧化二铝,该方法具有耗能低、污染小的特点,有利于实现煤化工行业绿色可持续发展,能够解决煤化工污染问题。
另外,该方法还可用于生产结晶三氧化二铝,进而生产固体聚合物氯化铝。
该聚合物具有优越的净水能力,是一种高科技的有效净水剂,可以得到广泛的应用,取代传统的铝盐净水剂。
3.3 其它用途
煤气化灰渣还可能用于肥料和人工沸石的生产,但是可能存在有色金属污染的问题,所以,在此之前要进行有色金属的分离,研究需要更进一步深入。
灰渣还可以用作石油稳定性的增强剂。
贾嘉等进行了该方面的研究,实验中把15%的灰渣添加到水焦浆中,使最终浓度在71%左右。
该物质具有流动性好和稳定性高的优点。
另外,煤气化灰渣一般大部分都是颗粒比较细的细沙,可以用于工程中代替天然砂。
参考文献:
[1]杨帅,石立军.煤气化细渣组分分析及其综合利用探讨[J].煤化工,2018,41(04):29-31.
作者信息:王思言身份证号码3203231966****3812;田克乐身份证号码3708821981****5211;陶志新身份证号码3207031981****1012。