煤炭学报

作者：任武昂, 唐栋, 鞠恺, 李亚娇, 池玉蕾, 金鹏康, 孙丽萍, 唐仁龙,

关键词：粉煤灰, 脱氨固碳, 氨气释放, 充填膏体, 抗压强度,

为同步解决粉煤灰用于膏体充填开采过程的氨气释放和因粉煤灰安定性不良导致的充填体强度失效问题，设计利用燃煤烟气吹脱粉煤灰浆液并将吹脱后的粉煤灰浆液制备成充填材料的试验研究；考察模拟烟气吹脱浆液过程中粉煤灰f-CaO含量、固液比、气液比和加碱量对脱氨固碳效率的影响，使用扫描电镜(SEM)、X射线衍射对粉煤灰脱氨固碳前后进行表征分析，并进一步探究吹脱粉煤灰浆液的膏体材料制备特性。试验结果表明：在控制固液比为0.2 kg/L、气液比为800 L/m3和加碱量为0.5%的情况下，经过30 min吹脱后，烟气中的CO2被粉煤灰中f-CaO矿化固定，3种粉煤灰浆液固碳量可达到理论值的80%以上，最大固碳量达到90.52 g/kg；SEM、X射线衍射结果显示：在吹脱过程中Ca(OH)2被转化成CaCO3且大多以晶体聚合状的形式附着在粉煤灰颗粒表面；此外，虽然烟气吹脱的脱氨效率仅为30%，但随着f-CaO对CO2的矿化固定，粉煤灰浆液pH降至中性，有效抑制了浆液制备充填材料养护时的氨气释放。经吹脱后的粉煤灰浆液制成膏体后，三者的氨气释放总量都降低了70%左右；充填体的28 d抗压强度分别为6.62、7.91、8.34 MPa，较空白组有大幅提升；膏体的流变性能虽然略微下降但仍满足规范指标要求。烟气吹脱粉煤灰浆液耦合充填材料制备方法将为含氨高f-CaO粉煤灰等工业固废的规模化消纳提供系统性解决方案，并为其提供新的资源化利用途径。

来源：2026年第3期

《煤炭学报》期刊编辑部

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