[发明专利]一种煤/生物质共炼中回收可资源化物质并生产清洁活化炭的方法

说明书

本发明公开了一种煤/生物质共炼中回收可资源化物质并生产清洁活化炭的方法。一种煤/生物质共炼中回收可资源化物质并生产清洁活化炭的方法，包括如下步骤：将煤和生物质在二氧化碳亚/超临界状态进行共预处理，经过共预处理后得到固相产物和液相产物，将固相和液相产物进行固液分离，固液分离后的固相产物为活化固定碳，液相产物为溶解在水相中的物质。本发明解决煤炭利用的高污染、碳排放及低效率等问题，同时解决低能源密度、高含氧、高水分的生物质的低成本和高值化转化及利用，煤炭和生物质的共炼协同解决独立转化时低效、污染物控制成本、有效产物量低等问题，建立高效的质量和能量转化途径，提高了总体过程的经济性和性价比。

技术领域

本发明涉及资源回收技术领域，尤其涉及一种煤/生物质共炼中回收可资源化物质并生产清洁活化炭的方法。

背景技术

煤炭的高效、清洁和低碳化利用是我国能源供给的关键问题，这是由于我国的富煤、少油气能源资源格局和严峻碳减排形势确立的，对我国能源独立和安全、国家经济发展、国际声誉保障的意义重大深远。如高效煤电及电网、煤基醇醚和低碳烯烃等，并致力于耦合所有的含碳一次能源，但尚需解决碳减排问题，同时煤基转化过程污染排放控制的低成本和高效技术需求旺盛，能源转化水利用问题必须关注、降低水耗有重要意义。可再生能源可以帮助解决化石能源的困境、起到部分补充或部分替代的清洁能源供给角色，新能源政策都致力于对碳减排有重要意义的可再生能源发展，但其时空分布不稳定和失调造成并网压力，唯有生物质能源相较其它可再生能源具有更稳定供给能力，且其化学结构易于支持高效转化，主要是生物质需要合理的途径解决其含氧高、能量密度低于化石能源等问题。虽然各国在能源供给结构和和技术发展水平存在差异，但对能源发展方向已形成共识，即向多能供给、低碳可持续、清洁高效、智能互联的新能源供给利用体系转换。

煤炭生产、加工和消费过程中会产生大量固体废物，这些固废含铝、硅、碳质及其它可资利用的元素，其中配焦精煤的煤灰与钢铁、有色冶炼行业的固废混合，成分更为丰富且复杂。以2015年数字为例，我国粉煤灰的产量高达6.2亿吨，历年累计至今的产量更大。不及时、适当处理的煤基固废会对环境及人类生存造成威胁。我国固废的综合利用率约为60％,其中粉煤灰主要用于建筑水泥原料、基础工程填料、农业土壤改良及废水、废气治理等领域，特殊用途包括空心微珠提取、耐火材料和合成沸石等。传统用途吃灰量大，但经济价值低、用途受限。

现已明确粉煤灰有可提取高附加值产品的潜力，如锂、锗和稀土等贵金属。从大量产出的煤基固废中富集稀土元素、兼顾提取分离铝硅，可对固废减量无害化处理，改造、延长现有煤基产业链，开拓稀土的新途径，支撑战略性新兴产业及新能源材料供应，满足国家重大需求。稀土和先进碳材料为国家绿色技术发展提供原料支撑，新兴市场需求巨大。国家新的规划明确提出产业上聚焦新能源(光伏技术等)、新能源汽车(储能系统、电机本体)和新材料(半导体照明材料、新型功能材料)。这些新兴产业对高端碳质电极材料及稀土元素的需求大，煤基固废有望成为其新的二次资源。煤是一种结构组成复杂的固体混合物，含多种低浓度的稀土、贵金属，有些已经达到伴生矿床规模并开发利用，由于煤炭开采总量巨大，将煤基产业作为稀土、贵金属的又一新兴来源具有重大战略意义。煤中硫、氮是煤在转化利用过程中的突出大气污染物，换个角度考虑优势产量巨大的资源，每年仅农业所需的硫肥和氮肥就占据硫、氮元素开发生产的重头。

发明内容

本发明提供了一种煤/生物质共炼中回收可资源化物质并生产清洁活化炭的方法，本发明涉及煤炭和生物质的高效、清洁和低碳化的共利用，解决煤炭利用的高污染、碳排放及低效率等问题，同时解决低能源密度、高含氧、高水分的生物质的低成本和高值化转化及利用，煤炭和生物质的共炼协同解决独立转化时低效、污染物控制成本、有效产物量低等问题，建立高效的质量和能量转化途径，提高了总体过程的经济性和性价比。

本发明的目的是提出了一种煤/生物质共炼中回收可资源化物质并生产清洁活化炭的方法，包括如下步骤：将煤和生物质在二氧化碳亚/超临界状态进行共预处理，经过共预处理后得到固相产物和液相产物，将固相和液相产物进行固液分离，固液分离后的固相产物为活化固定碳，液相产物为溶解在水相中的物质。