鈣鎂復(fù)配助熔劑對(duì)高灰熔點(diǎn)煤礦物結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化影響.pdf

1、本文選取兩種高灰熔點(diǎn)煤C煤和Z煤，通過添加助熔劑降低其煤灰熔融溫度來滿足氣化要求。研究不同助熔劑不同添加量對(duì)煤灰熔融溫度的影響規(guī)律，用SEM-EDX、XRD從煤灰渣的表觀形貌和能譜圖分析、礦物組成及結(jié)構(gòu)研究助熔劑對(duì)煤灰渣礦物轉(zhuǎn)化的影響，并用Raman、XPS以及量子化學(xué)計(jì)算從分子結(jié)構(gòu)、元素存在形態(tài)及其演化過程，最后從礦物成鍵特性，研究了鈣鎂復(fù)配助熔劑的作用過程及助熔機(jī)理。
　　研究了CaO、MgO、鈣鎂復(fù)配助熔劑(WCaO/WMg

2、O=X)對(duì)C煤和Z煤煤灰熔融溫度的影響。添加量為6％時(shí)，添加6％鈣鎂復(fù)配助熔劑(WCaO/WMgO=X)時(shí)，比添加單鈣、單鎂的作用效果明顯。
　　研究了添加不同助熔劑對(duì)C煤和Z煤在氣化過程中表觀形貌和礦物轉(zhuǎn)化的影響。同一溫度1300℃，同一倍率下，添加6％CaO后，C煤和Z煤呈現(xiàn)松散的網(wǎng)狀或塊狀結(jié)構(gòu)，是由于煤灰渣中莫來石轉(zhuǎn)化成了鈣長(zhǎng)石;添加6％MgO時(shí)，其表面部分熔融，有較大的孔隙，說明煤灰渣中的大量鎂系礦物，降低了煤灰熔融溫度;

3、添加6％鈣鎂復(fù)配助熔劑(WCaO/WMgO=1)時(shí)，兩種煤灰渣的表面呈現(xiàn)致密的熔融結(jié)構(gòu)，說明鈣系礦物與鎂系礦物發(fā)生了共熔現(xiàn)象。
　　研究了鈣鎂復(fù)配助熔劑對(duì)煤灰渣分子結(jié)構(gòu)的影響。添加6％單鈣基助熔劑時(shí)，Z煤煤灰渣在1421℃時(shí)形成共熔物;添加6％單鎂基助熔劑在1355℃時(shí)形成共熔物;煤灰添加鈣鎂復(fù)配(WCaO/WMgO=1)助熔劑在1290℃時(shí)就已經(jīng)形成共熔物，所以鈣鎂助熔劑復(fù)配對(duì)共熔礦物的形成有促進(jìn)作用。
　　XPS和量子化

4、學(xué)結(jié)果顯示，鈣鎂復(fù)配助熔劑降低灰熔點(diǎn)主要是作用在硅、鋁、氧結(jié)構(gòu)變化上，表現(xiàn)為鋁元素結(jié)構(gòu)中鋁氧配位方式的變化，即四配位的鋁氧四面體[AlO4]和六配位的鋁氧八面體[AlO6]隨溫度的變化而變化;硅元素結(jié)構(gòu)中SiO2鏈的破壞，Ca2+和Mg2+加入會(huì)破壞SiO2鏈，使得橋氧硅變?yōu)榉菢蜓豕?以及氧元素結(jié)構(gòu)中橋氧鍵斷裂和非橋氧鍵形成。鈣鎂復(fù)配助熔劑的加入是通過作用在鋁氧四面體、鋁氧八面體和硅氧四面體結(jié)構(gòu)上，促進(jìn)橋氧鍵的斷裂，Ca2+和Mg2+易