煤炭科学技术

作者：高影, 涂亚楠, 王卫东, 李振, 齐永心, 张佳峰,

关键词：煤基固废, CO₂矿化, 粉煤灰, 脱硫石膏, 煤气化渣, 二氧化碳捕集与封存（CCS）,

随着化石碳资源的过度消耗，导致CO2等温室气体的大量排放，全球气候变化已经成为全人类面对的重大挑战之一，同时，煤炭资源开发利用过程中会产生大量的粉煤灰、脱硫石膏等含钙镁煤基固废。如何实现CO2高效捕集与封存是当下面临的极具挑战性课题，粉煤灰、煤气化灰渣等大宗重污染工业固废的大规模综合利用仍亟待突破。在“双碳”目标下，利用煤基固废矿化封存CO2是一项具有巨大潜力的高效应对全球变暖的策略，利用含钙镁煤基固废进行矿物碳酸化对于二氧化碳捕集与封存（CCS）以及固废的资源化处置都具有很大前景。然而，它的工业应用瓶颈依旧无法突破。综述了以典型煤基固废粉煤灰（FA）、脱硫石膏（FGDG）以及煤气化灰渣（CGS）为原料的CO2矿化技术的发展现状，旨在探讨其技术局限性的原因。首先，简要阐述了煤基固废CO2矿化的途径，揭示了煤基固废CO2矿化反应过程和原理。其次，重点讨论了典型煤基固废的矿化潜力和工艺，明晰CO2矿化过程中工艺参数对产物性能的调控机理。最后，总结了煤基固废CO2矿化产物的性能并且利用全生命周期评估（Life Cycle Assessment, LCA）阐明矿化工艺的可行性及其对环境的影响。研究将对煤基固废CO2矿化的工艺技术提供优化建议，以期推动煤炭工业的低碳转型战略目标。

来源：2024年第5期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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