石炭フライアッシュの高付加価値利用に関する研究の現状と進捗状況

世界的なエネルギー需要の急速な増加は、天然資源の代替開発への道を開きました。しかし、石炭は依然として世界の主要なエネルギー源として重要な役割を果たしています。2015年には石炭が世界のエネルギー供給の29%を占め、2035年までに石炭がエネルギーの24%を占めると推定されています。石炭火力発電所の産業副産物として、石炭フライアッシュの量は長期間にわたって高いままです。石炭灰 石炭フライアッシュは、その複雑な組成と不適切な処理により、環境問題の中心となっています。同時に、石炭フライアッシュは潜在的な資源であり、合理的な利用が急務となっています。現在、石炭フライアッシュの資源利用は幅広い分野に及んでいますが、高価値利用率は低いのが現状です。高価値利用の前提は、石炭フライアッシュの特性を研究することです。石炭フライアッシュは、固体または中空の非晶質球状粒子、不規則な未燃炭素粒子、およびムライト、石英、赤鉄鉱などの鉱物粒子で構成されています。石炭フライアッシュの物理的特性、化学組成、鉱物組成は、産地によって多少異なります。その利用方法と目的も同一ではありません。石炭フライアッシュの複雑な組成は、高価値利用の大きな障害となっています。しかし、中空微粒子、未燃炭素、磁性材料などの有用な成分は、合理的な分離技術によって複雑な成分から分離することができます。フライアッシュの化学組成と鉱物組成は、高付加価値製品などの低価格の原料です。ジオポリマー、ガラスセラミックス、ゼオライト。石炭フライアッシュの化学組成と元の粒子サイズは、ジオポリマーの強度に大きな影響を与えます。ジオポリマーを製造する際には、石炭フライアッシュの基本的な特性を十分に考慮した上で、最適な技術条件を決定する必要があります。石炭フライアッシュの化学組成によると、石炭フライアッシュから製造されるガラスセラミックスは主にCaO-Al2O3-SiO2とMgO-Al2O3-SiO2の2つのシステムで構成されていますが、製造方法のエネルギー消費量は比較的高くなっています。低エネルギー消費の直接焼結法は、さらに研究して普及させる必要があります。石炭フライアッシュから合成されたゼオライトの応用実験は多数ありますが、工業実験はほとんど行われていません。メソポーラスシリカとシリカエアロゾル実験の製造に関する理論的研究は十分に徹底されておらず、条件の制御が難しく、工業生産まではまだ長い道のりがあります。