煤矸石的熱活化機理的一些知識

時間：2014-05-09 14:53:03

作者：世邦機器

煤矸石和高嶺石中鋁配位的變化符合地質(zhì)學(xué)中知名的Thompson定律，即高溫低壓鋁趨向于四面體配位，在低溫高壓鋁趨向于八面體配位。煤矸石在煅燒過程中六配位鋁逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樗呐湮讳X，750℃煅燒高嶺石有五配位鋁形成，Ca(OH)2的存在使偏高嶺石中部分五配位鋁轉(zhuǎn)變成四配位鋁；KOH的存在，使600℃和800℃煅燒高嶺石的紅外光譜中，位于815cm-1附近表征偏高嶺石Al-O-Si鍵振動的吸收峰消失。

對比徐州煤矸石和高嶺石可知，徐州煤矸石破碎機主要失水區(qū)是從404.5℃開始到558.8℃結(jié)束，高嶺石的主要失水區(qū)是從488.5℃開始到564.9℃結(jié)束，表明徐州煤矸石主要脫水區(qū)開始的時間和結(jié)束的時間早于高嶺石。原因是煤矸石中復(fù)雜組分降低了其中高嶺石的脫水溫度。當(dāng)煤矸石中黏土礦物類型不同，其煅燒溫度也不相同。以高嶺石為主要礦物的煤矸石，其理想煅燒溫度區(qū)的確定應(yīng)根據(jù)偏高嶺石的形成和消失的溫度，即熱變產(chǎn)物中有五配位鋁存在的溫度區(qū)，根據(jù)煤矸石粉碎機廠家試驗和已有文獻(xiàn)中不同溫度煅燒高嶺石的27Al MAS NMR譜，在高嶺石的煅燒過程中，偏高嶺石出現(xiàn)即五配位鋁存在的區(qū)域為500~900℃。煤矸石中不同礦物的相互影響會降低煤矸石中高嶺石的分解溫度，因此，以高嶺石為主要礦物的煤矸石的理想煅燒溫度應(yīng)該小于900℃。

黏土礦物理想煅燒溫度區(qū)的確定是根據(jù)鋁的配位變化，即黏土礦物中原有六配位鋁消失，新的六配位鋁尚未形成，該溫度區(qū)為理想煅燒溫度區(qū)。原有六配位鋁的消失表明黏土礦物結(jié)構(gòu)已經(jīng)破壞，新的六配位鋁還沒有形成表明新的結(jié)晶相尚未形成。煤矸石中黏土礦物含量以及黏土礦物的種類是影響其煅燒溫度的主要因素，因此純黏土礦物結(jié)構(gòu)的破壞溫度和鋁配位狀態(tài)的改變溫度，對煤矸石煅燒有一定的參考價值。但由于煤矸石的組成極為復(fù)雜，其理想煅燒溫度不僅僅取決于所含黏土礦物的種類、數(shù)量，還取決于雜質(zhì)成分和含量等，因此，對于不同的煤矸石，煅燒溫度要以黏土礦物和雜質(zhì)的綜合效應(yīng)來確定。