煤灰成分对钙镁耦合降低煤灰熔融性的影响研究
本文选取不同硅铝比煤样，向其中加入钙镁复配助熔剂，并且配制不同硅铝比下的模拟灰;利用灰熔融性测定仪考察灰中硅铝比、酸碱比对钙镁耦合降低煤灰熔融性的影响规律;借助XRD、TG-DTA、SEM-EDX研究了高温还原性气氛下灰渣的矿物转化过程、矿物间相互作用及微观形貌与化学组成;以硅铝比对矿物转化过程的影响为切入点，初步探究了钙镁复配发生耦合作用的机理。得到以下结论: (1)煤灰成分对钙镁耦合降低煤灰熔融性的影响具有规律性和普遍性，真实煤灰与模拟灰的研究结果相一致。灰中Si/Al＜1.00和Si/Al≥2.00时，钙镁复配在降低煤灰熔融性上无耦合作用;在1.00＜Si/Al＜2.00时，钙镁复配表现出耦合作用，且耦合作用强度先增大后减弱，在Si/Al为1.50左右时，耦合作用强度达到最大。煤灰中的酸碱比对耦合作用有影响，低酸碱比煤灰中钙镁耦合作用的有无及强弱，不受硅铝比影响;高硅铝比煤灰中钙镁耦合作用的有无及强弱，不受酸碱比的影响。 (2)硅铝比为1.00时，灰熔融温度整体受钙长石与高熔点、高晶格稳定性的镁尖晶石控制。硅铝比为1.50时，晶体矿物钙长石与镁橄榄石的低温共熔，成为钙镁复配发生耦合作用的主要原因。硅铝比为4.00时，高温渣中透辉石、镁辉石、硅灰石等辉石类矿物的转化及低温共熔，导致灰熔融温度一直下降，钙镁复配未表现出耦合作用。 (3)镁尖晶石分别与钙长石、镁橄榄石复配不会发生低温共熔反应;钙长石与镁橄榄石复配，会形成1250℃和1320℃的低温共熔化合物，证明了钙长石与镁橄榄石的低温共熔是钙镁复配表现出耦合作用的主要原因，并且钙长石与镁橄榄石的质量比为2.33时，耦合作用更显著。 (4)低硅铝比下，Mg、Al、O元素，Ca、Si、Al元素聚集分布，生成钙长石和镁尖晶石;硅铝比为1.50时，颗粒两侧元素组成和含量差异较大，且分别形成镁橄榄石和钙长石，温度升高后发生低温共熔，转变为块片状熔渣;高硅铝比灰渣以块片状为主，并且元素分布均匀，主要由透辉石熔融形成。SEM-EDX分析结果与XRD分析结果在说明钙镁耦合作用降低煤灰熔融性方面具有一致性。
煤灰成分;耦合作用;硅铝比;灰熔融性
安徽理工大学
硕士
化学工艺
董众兵
2016
中文
TQ533
78
2016-09-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）