作者/來源:李瑩英 謝園園 楊鳳玲 程芳琴(山西大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院,太原 030006) 日期: 2009-03-13 點擊率:1815
引 言
潔凈型煤技術(shù)以其熱效率高、節(jié)約能源、降低大氣污染,成為研究的熱點,但長期以來并沒有得到大范圍的推廣和應(yīng)用,主要是由于型煤黏結(jié)劑存在強度低、防水差、成本高以及固硫效果差等缺點。常用的無機型煤黏結(jié)劑有石灰、黏土、水泥、硅酸鈉等,有機型煤黏結(jié)劑有焦油瀝青、制糖廢液、淀粉、腐殖酸鹽、造紙廢液、高分子聚合物等。調(diào)查表明:有機黏結(jié)劑成本高,而無機黏結(jié)劑的各企業(yè)添加劑種類繁雜混亂,山西省2007年進行的型煤企業(yè)調(diào)查中,百余家生產(chǎn)企業(yè)僅3家黏結(jié)劑符合要求,因此,研究型煤添加劑對型煤的使用和推廣意義重大。
本研究是在型煤中添加氧化鎂和氯化鎂等無機黏結(jié)劑,重點考察型煤的機械強度、防水性能、固硫率等指標,以期研究出一種多功能黏結(jié)劑,在保證型煤熱值等燃燒性能的同時,提高型煤綜合性能。
1 鎂基型煤黏結(jié)劑的實驗原理
本研究依據(jù)MgO-MgCl2-H2O三元體系相圖(見圖1)。
在溫度為22℃~28℃時,MgO·MgCl2·H2O三元體系能夠形成以5Mg(OH)2·MgCl2·8H2O相為主、3Mg(OH)2·MgCl2·8H2O相及Mg(OH)2共存的3種物相,其中5Mg(OH)2·MgCl2·8H2O相是比較穩(wěn)定的結(jié)晶相,是一種具有硬度和防水特征的混合物。依據(jù)以上原理,用MgO、MgCl2作為型煤的黏結(jié)劑,當型煤加入成型時所需的水分,三者結(jié)合便會迅速形成5Mg(OH)2·MgCl2·8H2O相,該結(jié)晶相呈微細針狀,且隨著硬化不斷繼續(xù),這些微細針狀晶體相互交織成網(wǎng)狀。由于5Mg(OH)2·MgCl2·8H2O結(jié)晶相比較穩(wěn)定,可以使型煤產(chǎn)品具有較高的抗壓強度和跌落強度,同時該結(jié)晶相將型煤中的自由水變?yōu)榻Y(jié)合水,又提高了型煤的防水性能。MgO為堿性氧化物,在型煤燃燒過程中,能夠與釋放出的SO2進行反應(yīng),生成硫酸鹽而固定在型煤中,因而MgO本身又可以作為型煤的固硫劑。
2 實 驗
2.1 實驗原料2.1.1 原料配煤....