张智吉，魏上津，郝路路，张锡泽，覃思学，高 明，舒元锋，许泽胜，舒新前

( 1.中国矿业大学( 北京) 化学与环境工程学院，北京 100083；2.陕西有色榆林煤业有限公司，陕西 榆林 719099)

1 概 述

煤气化是煤炭清洁高效利用的重要途径之一。煤气化涉及复杂的热化学反应，本质上是煤在氧气不足的条件下进行的部分氧化过程，使煤中的有机质转化成H2、CO、CH4等可燃性气体[1]，而煤中的无机物经过一系列分解甚至熔融反应，冷却后形成以非晶态玻璃体为主的气化灰渣[2]。气化灰渣有不同的分类方法，按照粒度大小可以分为粗渣(CS)和细渣(FS)2种。粗渣是气化炉的排渣，细渣则由合成气除尘装置排出。以水煤浆气化为例，气化粗渣约占灰渣总量的75%～80%，气化细渣约占20%～25%[3]。受气化煤种、气化炉型、气化过程、气化效率、工艺条件等不同因素的影响，气化灰渣的组成和性质变化较大，相应的灰渣中残碳的含量也有较大区别。一般粗渣中残碳含量为5%～20%，而细渣中残碳含量较高，可高达30%以上[4]。目前，气化灰渣的处理和利用方式主要集中于堆存与填埋，尚未开展大规模的工业应用。关于气化灰渣的利用研究，则主要集中于建筑材料制备、土壤改良与水体恢复、残碳分选利用、制备催化剂载体和陶瓷材料、制备硅基材料等[5]。不同类型的气化灰渣，由于组成和性质不同，可以采取不同方式加以利用。制约煤气化渣利用的主要因素包括灰渣的矿物组成和化学组成以及残碳含量，即无机组分和有机组分的组成和含量差别。……