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煤灰成分及矿物组成对淮南煤灰熔融特性的影响

专 业: 化学工艺
关键词: 煤灰熔融温度 化学成分 矿物组成 矿物行为 X-射线衍射(XRD) 红外光谱(IR)
分类号: TQ53
形 态: 共 72 页 约 47,160 个字 约 2.256 M内容
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内容摘要


煤灰中的矿物直接影响到煤灰熔融温度,且在高温条件下,煤灰矿物组成并非一成不变,因此利用红外光谱IR、X-射线衍射XRD研究煤灰在高温条件下的矿物行为,从而探讨煤灰中的矿物组成对煤灰熔融特性的影响具有重要的意义。

本文选用二十三种淮南矿区煤样和三种外地煤样,研究在弱还原性气氛中,煤灰中矿物的化学成分与煤灰熔融温度之间的关系;利用IR分析煤灰熔融过程,探讨煤灰红外光谱图与煤灰化学组成以及煤灰熔融温度之间的关系;借助IR、XRD考察煤灰中矿物组成对煤灰熔融温度的影响。

得出以下主要结论:1.煤灰中单一化学成分与煤灰流动温度FT之间关系不是太明显。

2.添加助熔剂ADC、ADF、ADN后的煤灰红外光谱图,在3644cm-1处OH伸缩振动波峰消失,在3740cm-1处出现OH伸缩振动波峰,同时在2922,2853cm-1处的OH伸缩振动波峰,3447cm-1处的H2O伸缩振动波峰,1397cm-1、1630cm-1处的OH弯曲振动都有所减弱。

添加助熔剂ADC、ADF后的煤灰红外光谱图在500-400cm-1处的波峰受助熔剂AND、ADF的影响,向高频率移动;随着ADF的逐渐加入,煤灰中赤铁矿在564cm-1处的振动波峰随着逐渐增强;随着ADC的逐渐加入,红外光谱图在1200~950cm-1范围内的宽峰逐渐向高频率方向移动,同时在700-400cm-1之间的硬石膏波峰明显增强。

3.当CaO%<5时,FT与煤灰红外光谱在1100-1050cm-1之间Si-O-Si伸缩振动波峰即VaSi-O-Si位置有很好的线形相关性。

同时对添加Fe2O3后煤灰红外光谱图与煤灰熔融特性之间的关系进行研究,研究发现添加Fe2O3后,煤灰红外谱图中476cm-1处O-Si-O弯曲振动吸收谱带和564cm-1处赤铁矿特征吸收谱带的透过率比与煤灰熔融温度有较好的相关性。

4.淮南煤灰主要矿物组成为石英、硬石膏、方解石、高岭土和赤铁矿。

高温下矿物形态的转变是导致配煤、添加助熔剂后煤灰熔融温度变化的主要原因,莫来石起增高煤灰熔融温度的作用,石英与钙长石、铁橄榄石等矿物共存时,能够形成低熔点的共晶体使得煤灰熔融温度降低..……

全文目录


摘要
引言
1 文献综述
1.1 煤灰化学组成对煤灰熔融特性的影响
1.2 煤灰矿物组成对煤灰熔融特性的影响
1.2.1 煤及煤灰中的矿物组成
1.2.2 煤灰中的各种矿物在加热过程中的行为
1.2.3 煤灰矿物组成和煤灰熔融特性的关系
1.3 煤灰熔融特性与相平衡性质之间的关系
1.4 IR在煤化工中的应用
1.5 煤灰熔融过程 XRD分析
2 实验方法与数据分析
2.1 实验方法
2.1.1 灰熔融温度的测定
2.1.2 灰成分的测定
2.1.3 其他煤质指标的测定
2.2 煤样工业分析和元素分析
2.3 灰成分与煤灰熔融温度分析
2.4 淮南矿区煤样及义马煤的红外光谱
3 煤灰化学成分对煤灰熔融特性的影响
3.1 煤灰单一化学成分对 FT的影响
3.2 酸碱比、碱性组分含量和硅比与 FT的关系
4 煤灰熔融过程 IR分析
4.1 实验部分
4.2 结果与讨论
4.2.1 煤灰及熔渣主要矿物红外光谱图
4.2.2 煤灰中的矿物行为
4.2.3 添加助熔剂后煤灰中的矿物行为
4.2.4 配煤后煤灰中的矿物行为
4.2.5 利用 IR预测煤灰熔融特性
5 煤灰矿物组成对灰熔点的影响
5.1 实验部分
5.1.1 IR实验
5.1.2 XRD实验
5.2 结果与讨论
5.2.1 IR与 XRD分析煤灰中矿物组成及其矿物行为
5.2.2 XRD分析配煤煤灰熔融特性及矿物行为
5.2.3 XRD探讨添加助熔剂后煤灰中矿物行以及助熔剂助熔机理
结论
参考文献

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中图分类: > TQ53 > 工业技术 > 化学工业 > 煤化学及煤的加工利用

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