化学通报(印刷版)2024,Vol.87Issue(1) :67-77.

基于煤气化渣特性的环境功能材料制备与应用研究进展

Research Progress in the Preparation and Application of Environmental Functional Materials Based on the Properties of Coal Gasification Slag

王对雨 陈要平 杨科 张丽娜 李昭静 周家豪
化学通报(印刷版)2024,Vol.87Issue(1) :67-77.

基于煤气化渣特性的环境功能材料制备与应用研究进展

Research Progress in the Preparation and Application of Environmental Functional Materials Based on the Properties of Coal Gasification Slag

王对雨 1陈要平 1杨科 2张丽娜 3李昭静 3周家豪3
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作者信息

  • 1. 安徽理工大学地球与环境学院 淮南 232001;合肥综合性国家科学中心能源研究院 合肥 230000
  • 2. 合肥综合性国家科学中心能源研究院 合肥 230000;安徽理工大学矿业工程学院 淮南 232001
  • 3. 安徽理工大学地球与环境学院 淮南 232001
  • 折叠

摘要

随着煤气化技术的兴起,煤气化渣(CGS)的产生量和堆存量越来越大,逐渐成为煤化工基地亟需解决的问题.CGS是一种廉价易得的工业废物,因其富含SiO2、Al203、残余炭以及矿质营养成分,且具有比表面积大、孔隙发达等特点,使其在制备吸附剂(介孔二氧化硅、分子筛、陶瓷膜、混凝剂等)、土壤改良剂(土壤调节剂、堆肥、沙土改良等)、催化剂等领域存在天然优势.本文分析了 CGS的粒度分布、孔隙结构、化学矿物以及元素组成,归纳了 CGS基介孔二氧化硅、分子筛及其复合材料的制备方法,重点阐述了 CGS基多孔材料对重金属、有机染料、氨氮等污染物的吸附性能,以及CGS应用于土壤调节剂、堆肥添加剂和沙土改良的研究进展.为提高经济效益,未来研究中,应加强CGS的分级利用,实现其各自利用效益的最大化.

Abstract

With the increasing amount of coal gasification slag(CGS)being generated and stockpiled,it is gradually becoming an urgent problem for the coal chemical base.CGS is rich in SiO2,Al2O3,residual carbon and mineral nutrients,and has a large specific surface area and well-developed pores,making it a natural advantage in the preparation of adsorbents(mesoporous silica,molecular sieves,ceramic membranes,coagulants,etc.),soil conditioners(soil conditioners,compost,sand improvement,etc.),catalysts,etc.The article analyzes the particle size distribution,pore structure,chemical mineral composition and elements composition of CGS,summarizes the preparation of CGS-based mesoporous silica,molecular sieves and their composites,and focuses on the adsorption performance of CGS-based porous materials for pollutants such as heavy metals,organic dyes,ammonia and nitrogen,and the progress of research on the application of CGS to soil conditioners,compost additives and sandy soil improvement.In order to improve the economic efficiency of enterprises,future research should enhance the graded utilization of CGS to maximize the benefits of their respective utilization.

关键词

煤气化渣/介孔二氧化硅/分子筛/水体修复/土壤改良/催化剂/吸附机理

Key words

Coal gasification slag/Mesoporous silica/Molecular sieve/Water remediation/Soil amendment/Catalyst/Adsorption mechanism

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基金项目

中国工程院重大咨询项目(2020SX5)

合肥综合性国家科学中心能源研究院科研项目(21KZS217)

安徽省高等学校协同创新项目(GXXT-2021-017)

出版年

2024
化学通报(印刷版)
中国科学院化学研究所 中国化学会

化学通报(印刷版)

CSTPCD北大核心
影响因子:0.547
ISSN:0441-3776
参考文献量32
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