3月31日,记者从太原理工大学获悉,王建成教授研究团队在煤气化渣资源化利用领域取得重要创新进展。团队依托煤气化细渣中残炭与灰分在粒度、密度及磁性上的物性差异,原创开发高效重-磁耦合分离工艺,成功实现残炭与灰质高效分离,为煤化工固废低成本、大规模资源化利用提供了关键技术支撑。
煤气化渣是现代煤化工产业产生的大宗固体废弃物,其资源化、减量化、无害化处理一直是行业绿色转型的关键技术瓶颈。传统处理方式普遍存在分离效率低、碳损失大、经济性不佳等问题,大量残炭未能高效回收利用。针对这一痛点,王建成团队另辟蹊径,采用物理分选思路,集成重力分选与高梯度磁选技术优势,构建起一套高效、清洁、可规模化应用的分离新体系。
研究数据显示,在最优结构与操作参数条件下,经水介质旋流器一次分选,可获得产率11.64%、灰分15.29%的优质高碳产品;富灰产品产率73.22%,灰分83.54%;高灰产品产率15.49%,合计灰分97.60%。经重力初选,残炭在高碳产品与富灰产品中实现有效富集。对重选富灰产品进一步开展高梯度磁选精选后,碳回收率可达43.48%,灰分降低5.42%,实现了稳定高效的“提碳降灰”。全流程运行结果证实,该联合工艺碳损失率仅3.49%,整体分离效果突出,技术指标达到行业先进水平。
相较于传统工艺,该技术以水为介质,流程简洁、无化学药剂添加、环境友好,兼具运行成本低、处理规模大、连续化程度高等优势,可直接服务于煤化工企业固废处置需求。分离得到的高碳产品可进一步用于炭材料、吸附剂等高附加值领域,灰分产品可应用于建材、路基材料等,真正实现“变废为宝、吃干榨净”。
团队表示,未来将继续深入研究复合力场在煤气化渣分离过程中的作用机制,加快推进技术中试放大与工程示范应用,持续优化连续化生产及系统控制参数,并深化碳、灰产品高值化利用研究,以硬核科技助力煤化工行业绿色低碳转型,为山西能源产业高质量发展注入新动能。