煤炭科学技术

作者：闫琪, 李健, 朱菊芬, 温家乐, 魏清渤, 陈碧, 闫龙, 昝灵兴, 尚军飞, 杨永林,

关键词：煤气化渣, 浮选残炭, 残炭粒子, 电催化, 氨氮废水,

煤化工产业是我国的经济支柱之一，煤气化渣和气化废水是煤气化过程中产生的废弃物，目前处理方式过于简单，对环境造成很大污染。以微乳液作为捕收剂对煤气化细渣进行浮选，采用工业分析仪、FTIR（傅里叶红外光谱仪）、BET（比表面积测试）、SEM（扫描电子显微镜）、XRD（X射线衍射分析）、Raman（拉曼光谱）、XPS（X射线光电子能谱）等表征手段对残炭进行了理化性质分析，采用CV（循环伏安法）、EIS（电化学交流阻抗谱）测试分析残炭电化学性质，并考察残炭作为粒子电极在三维电化学体系的电化学性能和稳定性，研究了其作为粒子电极的可行性，提出残炭粒子电极去除氨氮机理分析。结果表明：浮选残炭具有较高的比表面积，孔结构以介孔为主，此外，残炭中部分碳因石墨化而展现出一定的导电性，为其在电化学应用方面提供了基础。另外，残炭粒子电催化体系电阻较小，有利于加快电荷转移速率。在相同条件下降解氨氮废水，残炭粒子三维电催化体系比二维电催化体系氨氮去除率高19.82%，其具有一定的催化能力。在残炭粒子电极循环试验中，残炭粒子重复使用5次，氨氮的去除率仅下降了5.3%，这一结果表明残炭粒子电极具有良好的稳定性。开发出一种新型的三维电催化体系中的粒子电极材料，通过系统的表征和性能评估，证明了气化渣残炭粒子电极在提高废水处理效率方面有巨大潜力。残炭粒子电极的开发为气化渣的资源化利用提供了新思路，同时也为废水降解处理技术提供了新方法。

来源：2024年第7期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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