准东煤和煤矸石共燃对灰熔融特性和钠元素释放行为影响

作     者：郑烨 张锴 李建波 关彦军 杨凤玲 程芳琴 ZHENG Ye;ZHANG Kai;LI Jianbo;GUAN Yanjun;YANG Fengling;CHENG Fangqin

作者机构：华北电力大学热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室北京102206 重庆大学低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室重庆400044 山西大学资源与环境工程研究所国家环境保护煤炭废弃物资源化高效利用技术重点实验室太原030006 

出 版 物：《环境化学》 (Environmental Chemistry)

年 卷 期：2020年第39卷第8期

页      面：2112-2119页

核心收录：

学科分类：081702[工学-化学工艺] 081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：国家自然科学基金委与山西煤基低碳联合基金重点项目(U1910215) 中央高校基本科研业务费专项(2018ZD03)资助 

主　　题：准东煤 煤矸石 灰熔融特性 钠元素 

摘      要：本文利用马弗炉试验台,在815℃和1000℃下进行了准东煤和煤矸石的共燃实验,并借助灰熔融特性分析仪、电感耦合等离子体分析仪(ICP—OES)、电子扫描显微镜-能谱仪(SEM-EDS)和X射线衍射仪(XRD)对掺混样品灰熔融特性(AFTs)、钠元素释放行为、表观形貌和矿物进行表征.结果表明:随着煤矸石掺混(CG)比例增加,准东煤(ZD)灰熔融温度呈先下降后升高的变化趋势,并在掺混比例达到15%时达到最低值,说明煤矸石掺混比例与掺混样品(ZD/CG)灰熔融温度间呈非线性关系;通过SEM-EDS与XRD表征可知,随着煤矸石掺混比例增加,高温下掺混样品中耐熔矿物(硫铝酸钙、镁黄长石方镁石、石英和赤铁矿等)和助熔矿物(钙黄长石和钠长石等)之间相互转化是影响掺混样品灰熔融温度的主要原因;无论何种掺混比例,残余灰中钠元素含量实测值(RNa/exp)均大于理论值(RNa/cal),且二者偏差率(ηdev)均为正数,表明准东煤与煤矸石在高温下发生了抑制掺混样品中的钠元素向气相释放的协同反应.