時間:2014-05-09 14:53:03
作者:世邦機器
純黏土礦物和煤矸石(以黏土礦物為主的復雜體系)熱處理過程及其物相轉變機制是否相同、理想活化溫度是否一致等問題,還沒有學者做過相關研究。重慶大學關建適用XRD和SEM等手段研究了煤矸石熱處理過程中的物相變化,根據黏土礦物加熱時的相變化,認為燃料灰渣產生活性有兩個溫度區域,即中溫活性區(600~950℃)和高溫活性區(1200~1700℃)。在中溫活性區(無定性化),矸石中黏土礦物加熱到600~950℃時,晶格遭到破壞,變為非晶質具有活性。對于煤矸石來說,應由其主要黏土礦物的綜合效應確定。
例如,水云母以850℃為宜,高嶺石以700~900℃為宜,綠泥石以800~900℃為宜,所以它們的出眾理論煅燒溫度為800~900℃。然而在實際生產中,往往由于爐膛溫度不均,燃料粒度、爐內停留時間不同等許多因素影響,爐膛內的實際煅燒溫度應比上述理論煅燒溫度高。在高溫活性區(玻璃化),黏土礦物在900℃以后形成新的結晶相莫來石、方石英等,這些晶體在1200℃以上又陸續形成玻璃體和熔融體,第二次出現灰渣的活性組分――玻璃體。煤矸石粉碎機對于中溫活性區生成的無定形SiO2和Al2O3以及高溫活性區形成的硅鋁玻璃體均屬于無序排列,比晶體具有更多的能量。
綜上所述,煤矸石粉碎機價格影響黏土礦物熱活化的因素是黏土礦物種類、黏土礦物所含水的存在狀態、礦物晶體結晶度以及礦物結構等。與純黏土礦物相比,影響煤矸石熱活化的因素除了以上因素外,還有黏土礦物的數量、碳酸鹽的含量、黃鐵礦的含量以及堿金屬和堿土金屬的含量等。
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自燃煤矸石煤矸石在空氣中自燃以后緩慢冷卻,部分晶體來不及緩慢析晶而以玻璃體狀態存在或結晶成細小晶粒,致使晶體存在缺陷,屬熱力學不穩定結構,存在一定量的活性SiOz和AlzO。自燃矸石具有活性。
通過廣大科技工作者的努力,我國煤矸石資源化利用領域逐步拓寬,加工技術日趨成熟,煤矸石的利用率也不斷提高,其綜合利用率從1990年的20%提高到2005年的45%,走出長期徘徊不前的局面。
我國部分地區典型煤矸石的化學成分,我國煤矸石的主要化學成分一般以Si02和A1203為主,Si02的含量一般為40%~60%,但也有極少達80%以上。Alz03含量波動為15%~40%,但在高嶺土和鋁質巖為主的煤矸石中可達40%以上。
在800℃以后隨著溫度的升高,Si離子和Al離子的溶出量開始下降。對于鈉蒙脫石,830℃煅燒樣品Al離子和Si離子的溶出量是未煅燒樣品的36.3和2.5倍。930℃煅燒伊利石Al離子和Si離子的溶出量是未煅燒伊利石的4.3和2.4倍。
不同聚合態結構硅酸鹽的結構和其Si2p結合能或Si(KLL)俄歇能譜具有明顯的化學位移關系,其表面結構狀態可以從化學位移曲線上推導出來。
煤矸石受熱時,表面上或滲在空隙里的水分首先蒸發而變成干燥的煤矸石,接著就是揮發分的逐漸析出,當外界溫度較高又有足夠的氧時,析出的揮發分就會燃燒,末了才是固定碳的著火和燃燒。