煤气化渣综合利用进展

煤气化渣综合利用进展

煤气化渣是煤与氧气或富氧空气发生不完全燃烧生成CO与H2 的过程中，煤中无机矿物质经过不同的物理化学转变伴随着煤中残留的碳颗粒形成的固态残渣，可分为粗渣和细渣两类。粗渣产生于气化炉的排渣口，占60%～80%;细渣主要产生于合成气的除尘装置，占20%～40%。

2018年现代煤化工共转化煤炭9560万t，2019年上半年转化煤炭约5570万t。随着煤气化技术的大规模推广，导致气化渣的大量产生，年生产气化渣超过3300万t。

目前气化渣的处理方式主要为堆存和填埋，尚未大规模工业化应用，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，气化渣的处理迫在眉睫。

一、煤气化渣的物性特点

煤气化渣主要由SiO2 、Al2O3 、CaO、Fe2O3、C组成，细渣残碳含量较粗渣高，煤气化渣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。

二、煤气化渣的综合利用 

目前，国内外针对气化渣应用的研究主要集中于以下几个方面:①建工建材制备:骨料、胶凝材料、墙体材料、免烧砖等;②土壤、水体修复:土壤改良、水体修复等;③残碳利用:残碳性质、残碳提质、循环掺烧等;④高附加值材料制备:催化剂载体、橡塑填料、陶瓷材料、硅基材料等。

三、总结与展望

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。

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