還原性氣氛下鈣鎂對(duì)煤灰熔融性耦合作用機(jī)理研究.pdf

1、本文選取硅鋁比不同的三種高灰熔融溫度煤，添加CaO、MgO及其復(fù)配助熔劑，探究鈣鎂復(fù)配助熔劑對(duì)不同硅鋁比煤耦合作用降低煤灰熔融溫度的規(guī)律，利用TG-DTA分析添加鈣鎂復(fù)配助熔劑后煤灰的熔融過程，同時(shí)還利用XRD、SEM-EDX和熱力學(xué)軟件對(duì)煤灰進(jìn)行晶體礦物組成測(cè)定、煤灰渣表觀形貌和微區(qū)化學(xué)組成測(cè)定、高溫相平衡組成計(jì)算，探究鈣鎂耦合的礦物表現(xiàn)形式及對(duì)煤灰熔融性的耦合作用機(jī)理。得出主要結(jié)論如下:
　　(1)鈣鎂復(fù)配助熔劑對(duì)不同硅鋁比煤

2、灰熔融溫度的降低作用均優(yōu)于單助熔劑CaO和MgO。添加鈣鎂復(fù)配助熔劑，隨CaO復(fù)配比例增加，LBH和DML煤灰熔融溫度逐漸降低;PC煤灰熔融溫度先下降后上升，表現(xiàn)出耦合作用，在助熔劑添加量為6％，CaO∶MgO為5∶5時(shí)，煤灰流動(dòng)溫度降至最低1297℃，助熔劑添加量不同，耦合作用表現(xiàn)顯著的鈣鎂復(fù)配比例也不同。
　　(2) Ca2+和Mg2+共同作用破壞煤中原有的Si-O共價(jià)鍵，與非橋鍵氧離子O-形成O--Ca2+-O-、O--Mg

3、2+-O-離子鍵，把斷裂的SiO2鏈連接在一起，促進(jìn)鏈狀、組群狀、島狀的鈣質(zhì)和鎂質(zhì)硅鋁酸鹽礦物生成。鈣長(zhǎng)石、硅灰石、鎂橄欖石、鎂堇青石、頑火輝石、透輝石之間發(fā)生相互作用，使添加鈣鎂復(fù)配助熔劑后的煤灰渣在高溫下主要以非晶熔體形式（液相渣）存在，XRD譜圖呈現(xiàn)“饅頭峰”，煤灰熔融溫度顯著降低。
　　(3)在低硅鋁比LBH煤和中硅鋁比PC煤灰渣礦物轉(zhuǎn)化行為中，鈣鎂耦合作用表現(xiàn)形式均為:①鎂堇青石、鈣長(zhǎng)石和鎂橄欖石間礦物共融;②鈣長(zhǎng)石和鎂

4、橄欖石間礦物共融。但是鈣鎂復(fù)配助熔劑在降低LBH煤灰熔融溫度方面沒有表現(xiàn)出耦合作用的原因是煤灰中Al2O3含量高導(dǎo)致在灰渣中生成大量的鎂尖晶石，煤灰熔融溫度受鎂尖晶石含量的控制，且整體偏高。鈣長(zhǎng)石與鎂橄欖石間的相互作用是鈣鎂耦合在低、中硅鋁比煤灰礦物轉(zhuǎn)化方面的主要表現(xiàn)形式，且在PC煤中鈣長(zhǎng)石與鎂橄欖石發(fā)生低溫共融的最佳比例為3.16。
　　(4)在高硅鋁比DML煤灰渣礦物轉(zhuǎn)化行為中，鈣鎂耦合作用表現(xiàn)形式為:①透輝石;②透輝石、鈣長(zhǎng)