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,同時還利用XRD、 SEM-EDX和熱力學(xué)軟件對煤灰進(jìn)行晶體礦物組成測定、煤灰渣表觀形貌和微區(qū)化學(xué)組成測定、高溫相平衡組成計算,探究鈣鎂耦合的礦物表現(xiàn)形式及對煤灰熔融性的耦合作用機理。得出主要結(jié)論如下：(1)鈣鎂復(fù)配助熔劑對不同硅鋁比煤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,煤灰流動溫度降至最低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Mg++共同作用破壞煤中原有的Si-O共價鍵,與非橋鍵氧離子O-形成O-Ca2+-O-、O--Mg2+-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、鈣長石和鎂橄欖石間礦物共融；②鈣長石和鎂橄欖石間礦物共融。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A1203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、鈣長石和頑火輝石間礦物共融；③透輝石、鈣長石和硅灰石間礦物共融。透輝石的生成是鈣鎂在高硅鋁比煤礦物轉(zhuǎn)化過程中耦合作用的主要表現(xiàn)形式。透輝石與其他鈣質(zhì)、鎂質(zhì)礦物發(fā)生低溫共融將煤灰熔融溫度降至最低,隨鈣鎂復(fù)配助熔劑中CaO配比增加,煤灰渣中透輝石的生成量增大,煤灰熔融溫度逐漸降低。
【學(xué)位單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：TQ536.4

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本文編號：2812841