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云南气化渣在工业材料方面的应用进展?

气化渣烘干机 环保检测小马 2022-11-28 12:14:05 49279

由于煤云南气化渣具有比表面积大、孔隙发达、碳硅铝含量高等特征,用于高值化利用主要包括制备催化剂载体、橡塑填料、碳硅复合材料、聚合氯化铝絮凝剂、陶瓷材料等工业材料领域,但大都处于实验室研究阶段,实现规模化利用仍需一定条件。

高艳春等[52]采用等体积浸渍法将1%的钒负载于煤云南气化渣表面上,制成V/CGS催化剂,研究发现在煅烧和预氧化温度分别为500、250 ℃时催化剂低温脱硝活性更佳,且低浓度的SO2促进了V/CGS催化剂脱硝活性。徐怡婷和柴晓利[53]将煤气化渣与KOH粉末混合制备出高比表面积的活性炭,将Fe3+负载于煤气化渣基活性炭上,并应用于降解染料废水中的甲基橙,在更佳条件下甲基橙降解率可以达到97%以上。

艾伟东[54]以煤气化细渣为原料制备了橡塑填料,制备的低密度聚乙烯/煤气化渣复合材料、煤气化渣硅铝质玻璃微珠、聚丙烯/煤气化细渣玻璃微珠、丁苯橡胶/煤气化细渣复合材料可替代5.5 μm重钙粉分别应用于聚乙烯、ABS树脂、聚丙烯、丁苯橡胶中,且其补强效果较好。

顾彧彦和乔秀臣[55]以煤气化细渣为原料制备了高比表面积碳硅复合材料,并利用过硫酸铵对其进行表面改性,用于吸附100.0 mg/L PbCl2溶液中Pb2+,去除率可达98.2%。刘硕[56]用煤气化细渣,采用酸浸法制备出介孔二氧化硅微珠MGS1,以及碳硅复合介孔材料CSM1,并用其对亚甲基蓝废水吸附,吸附量超过了大多亚甲基蓝吸附剂,甚至可以达到一些通过模板法所制备的介孔材料的吸附量,制备成本远远低于模板法。

WU等[57]利用煤气化细渣在温和条件下分级合成高度有序的MCM-41及碳/沸石复合材料,合成的MCM-41分子筛具有大的比表面积和窄的孔径分布,合成的碳/沸石复合材料具有在碳衬底上形成花状P型沸石的形貌特征,并将合成的2种材料用于有机废水中具有良好效果。

胡文豪等[58]以煤气化渣酸浸液制备聚合氯化铝絮凝剂,研究酸浸过程不同因素对氧化铝浸出率的影响规律,并以循环富铝酸液为聚合氯化铝原料,考察了聚合温度、时间及铝酸钙粉的添加量对聚合过程氧化铝含量、盐基度的影响。在更佳条件下,聚合氯化铝产品中氧化铝含量为10%~11%,盐基度为44%~50%,铅、铬、砷等重金属元素含量均符合工业废水处理采用的聚合氯化铝产品指标。

赵永彬等[59]以煤气化渣为原料,经过干燥、研磨、过筛与助剂混合,球磨后加入黏结剂陈化,采用半干法模压成型工艺,在1 000~1 200 ℃烧结制备煤气化渣基多孔陶瓷材料,发现烧结温度为1 100 ℃时,煤气化渣基多孔陶瓷性能更优,平均孔径为5.96 μm,孔隙率为49.2%,在0.01 MPa压力下平均N2通量可达2 452.6 m3/(m2·h),抗弯强度可达8.96 MPa。王守飞[60]以煤气化灰渣为原料,掺入5% SiC为发泡剂,在1 180 ℃时烧结,升温速率为3 ℃/min、保温时间为20 min制备出一种多孔泡沫陶瓷材料,其密度为0.81 g/cm3,抗压强度为8.68 MPa,孔隙率为39.23%,吸水率为6.23%。汤云[61]以Texaco煤气化渣为原料,在1 500 ℃碳热还原氮化合成出Ca-α-Sialon-SiC复相粉体,再以复相粉体为原料在25 MPa压力下进行真空热压烧结制备出Ca-α-Sialon-SiC复相陶瓷。

当前在工业生产方面利用煤气化渣用于制备合成材料的技术方案较少,鉴于不同煤气化渣理化性质差异较大的特点可按照原料来源稳定、工艺科学可行、产品附加值较高的思路适度开发制备催化剂载体、橡塑填料、碳硅复合材料、铝的提取、合成沸石等具有可行性的工业路线,进一步拓展煤气化渣高值资源化利用方式。


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