告別“埋埋埋”?氣化細渣有望資源化利用

中科院工程熱物理研究所循環流化床實驗室針對煤化工中難以處置的固體廢棄物——氣化細渣開展系統研究，提出了氣化細渣熔融資源化利用的技術路線，目前已完成千噸級/年中試試驗研究，即將開展工程應用。

煤氣化是煤化工的源頭技術，但是煤氣化過程中會產生大量氣化灰渣。據介紹，由于缺少大規模減量化處置技術，我國氣化灰渣的累計堆存量已達到數億噸，且每年以3500萬噸的排放量迅速增加。在氣化灰渣中，氣化細渣占30%~70%，主要由碳和無機組分組成，具有燃料和原料雙重屬性。但碳的石墨化程度高、部分被熔渣包裹，無機組分反應活性差，資源化利用難度大，目前處置方式以填埋為主，存在污染隱患。

針對這些特點，研發團隊在中國科學院戰略性先導專項子課題“氣化細渣流化熔融燃燒脫碳關鍵技術研究”的支持下，系統開展了相關研究，提出氣化細渣熔融資源化利用的技術路線——氣化細渣中的碳組分通過活化改性后實現高效燃燒，產生蒸汽或電；無機組分通過熔融礦相重構，制取鋁硅基產品，實現高值化利用——從而實現碳和無機組分的分質利用。

據悉，從2021年8月起，研發團隊在中試平臺開展了德士古氣化爐氣化細渣流化熔融燃燒試驗，系統運行平穩、產物脫碳效果顯著，驗證了氣化細渣流化熔融燃燒技術處置氣流床氣化細渣的可行性。2021年11月15和16日，開展第三方性能測試，測試工況運行時間超過18個小時，測試結果表明：氣化細渣的處理量為242公斤/小時，折合2100噸/年，熔渣（無機組分）占灰渣比例為95%，灰渣綜合含碳量≤0.5%，指標遠優于子課題要求的考核指標。

目前，研發團隊已經完成千噸級/年中試試驗研究，并形成適配2000噸/天這一主流氣流床氣化爐規模的氣化細渣流化熔融燃燒工程技術方案。

研發團隊同時開展了熔渣高值化利用技術研究，有望將熔渣作為水泥摻和料，或進一步制取微晶玻璃、纖維棉和水玻璃等鋁硅基產品。