张学里 燕可洲 马志斌 郭彦霞 程芳琴

(山西大学国家环境保护煤炭废弃物资源化高效利用技术重点实验室，山西低附加值煤基资源高值利用协同创新中心，资源与环境工程研究所，030006 太原)

0 引 言

煤炭燃烧和气化过程中产生的煤灰，是我国大宗工业固体废弃物之一。据统计，2016年我国煤灰的年产生量超过5.65亿t，综合利用率仅为70%，历史堆存量高达25亿t[1]。大量煤灰排放和堆存不仅侵占土地，而且造成严重的环境污染和生态破坏。目前，煤灰主要应用于生产水泥、混凝土和墙体材料等，利用量大，但经济效益相对较低。全面分析煤灰的理化性质，探索其资源化高值利用技术显得尤为重要。

煤灰的理化性质与燃煤种类和热处理过程密切相关。目前，根据热处理过程中炉型的不同，可以将煤灰分为循环流化床灰、煤粉炉灰和气化炉灰等[2-3]。循环流化床锅炉主要采用粒度较大的低热值煤燃料，燃烧温度相对较低，燃料在炉内循环燃烧，并且在燃烧过程中常常添加石灰石等作为脱硫剂；煤粉炉采用粒度较小的煤粉颗粒作燃料，在燃烧室内直接燃烧，燃烧温度相对较高；气化炉则在特定的设备内，于一定温度及压力条件下使煤中有机质与气化剂发生化学反应，将固体煤转化为含有可燃性气体和二氧化碳、氮气等非可燃气体的合成气，与煤粉炉相比，其热处理温度更高，且常需添加碱金属或碱土金属降低灰熔点[4]。不同炉型所得煤灰通常具有不同的理化性质。……