褐煤粉煤灰中汞的赋存状态

用X射线荧光光谱仪(XRF)、X射线衍射仪(XRD)及电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS),结合热力学计算、热处理及连续浸出法定性和定量地研究了内蒙古某电厂褐煤粉煤灰中汞的赋存状态。结果表明,粉煤灰中汞可能的赋存状态有HgCl2, HgO, HgS和HgSO4。随温度升高,粉煤灰中汞含量逐渐降低,温度为500℃时,汞已挥发90%以上。粉煤灰中的汞以HgCl2和HgS为主,分别约占汞总量的35%和42%。     

粉煤灰中氧化钙和氧化铁的存在及可分离性研究

武汉市阳逻电厂粉煤灰中的Al，Si主要赋存在石英，莫来石和铝硅酸盐玻璃相中；Ca主要赋存在化学稳定性差的高钙铝／铁硅酸盐玻璃相中；K，Na,Fe和少量的Ca、Ti赋存在铝硅酸盐玻璃相中；少量的Fe以磁铁矿和赤铁矿的形式存在。经湿法永磁-盐酸洗联合处理后，粉煤灰中的CaO和Fe2O3含量分别降低到1．36wt％和2．60wt％。凡赋存于石英，莫来石和铝硅酸盐玻璃相中的组分不能通过简单的酸洗被去除。     

粉煤灰中镓的赋存状况研究

试验研究结果表明 ,分级粉煤灰中镓的含量随着氧化铝百分含量的增加而增加。镓赋存于粉煤灰中含氧化铝的物相 -玻璃质和莫来石中 ,既可固溶到四配位的铝氧四面体中 ,又可固溶到六配位的铝氧八面体中。     

粉煤灰中非晶态硅赋存形态及定量分析方法研究

粉煤灰作为大型煤电基地的重要固体废弃物,年排放量超过6亿t,目前利用率仅为60%左右,大部分粉煤灰以堆存为主,造成严重污染,其资源化利用意义重大。以山西、内蒙古等大型能源基地产生的高铝粉煤灰为例,通过基础物性分析发现,粉煤灰中主要包括铝、硅、铁、钙等主量元素,主要以莫来石相、非晶相、铁质微珠相三类矿相形式赋存,其中莫来石相结构稳定,非晶相铝硅酸盐反应活性较高,但其配位结构复杂,反应活性不一。目前针对其丰富的铝硅资源,氧化铝提取和铝硅复合材料制备是主要高值化研究方向,其中非晶相硅的深度脱除是关键处理技术。针对非晶相硅的赋存形态及定量分析,首先采用核磁分析结合电子探针手段,明确非晶相中铝硅酸盐赋存结构复杂,其中硅原子主要以Q~4(4Al)、Q~4(3Al)、Q~4(2Al)、Q~4(0Al)、Q~2(1Al)五种配位结构形式存在,其中Q~4(0Al)含量高达56.5%;其次采用酸碱联合法,通过逐步削弱铝氧硅沸石自发反应可能性,选择性分离活性铝,促进活性作用位点大量暴露,从而实现非晶态铝硅酸盐的逐步梯级分离,进一步通过ICP、XRF、XRD、扫描电镜、电子探针等分析表征,明确莫来石晶相与铝硅酸盐非晶相之间的高效分离,并开展了2组平行试验,试验结果误差较小。结果表明:非晶相中硅含量为57%～58%,非晶相"鼓包峰"消失,其包裹的莫来石晶粒结构显现,证明非晶相二氧化硅得到高效脱除。该方法具有反应条件温和、误差小、操作弹性大等优点,对粉煤灰铝硅资源高值转化利用具有重要的指导意义。     

用湿排粉煤灰配制高强粉煤灰水泥的研究

用经过预激活处理的湿排粉煤灰作水泥混合材 ,并掺入高效减水剂和添加剂 ,可配制 6 2 5R高强粉煤灰水泥。     

粉煤灰对湿陷性黄土工程性质的影响

对粉煤灰等量取代石灰的试块进行室内压缩实验 ,得出其压缩变形系数和湿陷变形系数 ,并对掺有粉煤灰和石灰的双灰土的力学性能进行探讨。研究结果表明 ,粉煤灰在处理湿陷性黄土地基方面具有实用价值     

湿排粉煤灰的改性

提审湿排粉煤灰活性是其再利用的关键。试验采用磨细以及加入激发剂并配合CaO对湿排粉煤灰进行复合激发，测其粘度间接观察活性变化，并用改性后的湿排粉煤灰进行胶砂强度实验。结果表明；湿排粉煤灰经物理粉磨和化学激发等改性后，其胶砂的抗压强度提高，流动度也得到提高，实现湿排粉煤灰的泵送要求。     

一种新的湿排粉煤灰活化处理方法

纳米技术和纳米材料的科学价值已逐渐被人们所认识，利用纳米技术对粉煤灰表面进行化学处理，使粉煤灰表面形成纳米、微米尺寸的活化腐蚀层。采用这种方法可大大提高粉煤灰水泥早期强度和后期强度，提高粉煤灰掺量。经处理的活化粉煤灰具有早强、减水效果，可用于砼掺和料，掺量可达30％～50％，具有较大的应用和推广价值。     

粉煤灰平衡湿含量的研究

对粉煤灰的平衡湿含量在各影响因素下进行试验研究 ,并用半经验公式对实验数据进行回归 ,得到了较好的拟合效果 ,为相关的理论及试验研究提供了实验数据     

湿排高炭粉煤灰中炭的浮选

湿排高炭粉煤灰中炭的浮选刘振声（甘肃白银公司动力厂）湿法捕集的高含炭粉煤灰，除烧制红砖、瓦和二次燃烧利用以外，由于灰中含炭较高，在其他方面利用受到限制。如何降低灰中含炭量，是一重要课题，我们经过多年研究实验，认为采用浮选法从湿收湿排高含炭粉煤灰中选出...     

碱性氧化物对煤灰熔融特征行为的影响

利用分析纯试剂制备了酸碱比为0.82,但Na₂O、CaO、MgO和Fe₂O₃含量不同的合成灰,并在815℃下在马弗炉中进行灼烧后,对其熔融温度进行测定。同时利用扫描电子显微镜-能谱仪（SEM-EDS）和X射线衍射仪（XRD）对样品微观形貌和矿物组成进行表征。结果表明：随着Na₂O质量分数从4%升高到12%,合成灰变形温度（DT）、软化温度（ST）、半球温度（HT）和流动温度（FT）分别从1225℃、1233℃、1255℃和1297℃下降为1162℃、1174℃、1181℃和1189℃,意味着Na₂O对合成灰具有较强的助熔效果;随着CaO和MgO含量在合成灰中分别增加,DT、ST和HT均单调上升,而FT则呈先下降后上升趋势,说明二者含量变化与合成灰熔融温度呈非线性关系;随着Fe₂O₃质量分数由5%增加至30%,FT由1215℃上升至1308℃,而其他3个熔融特征温度并无显著变化。通过SEM-EDS和XRD表征发现,合成灰中耐熔矿物（SiO₂和CaAl₂Si₂O₈等）和助熔矿物（CaMgSi₂O₆和NaAlSiO₄等）的比例变化和含钠矿物、含钙矿物之间低温共熔反应程度是影响其熔融温度的主要原因。综合对比所有合成煤灰熔融特征温度和化学组成发现,对于具有相同酸碱比的煤灰,DT主要与样品中Na₂O含量和碱土金属总量（CaO+MgO）密切相关影响,而FT主要受Na₂O和Fe₂O₃含量影响。     

煤焦中灰成分对甲烷裂解的影响

利用煤焦作为催化剂,采用小型石英管固定床为反应装置,对甲烷在煤焦、脱灰煤焦、煤灰以及石英砂床层上在温度为1123 K下的裂解反应进行了较为详细的研究。甲烷在脱灰煤焦上和新鲜的褐煤焦上的转化率和氢气收率有一定的差别。煤灰作为催化剂时,甲烷初始转化率和氢气初始收率分别为9.81%和8.14%。表明煤焦中的灰成分对甲烷裂解有一定的影响。随着反应时间的增加,甲烷的转化率和氢气的收率都逐渐降低。通过扫描电子显微镜和比表面积测定仪对反应前后的褐煤焦、脱灰煤焦进行了表征。甲烷裂解后煤焦比表面积、微孔容都明显降低,平均孔径增大。说明甲烷裂解生成的积炭堵塞煤焦的微孔。SEM照片显示甲烷裂解后积炭覆盖在煤焦的表面,使煤焦的催化活性逐渐降低。     

Investigation of the high-temperature behaviour of coal ash in reducing and oxidizing atmospheres

The high-temperature behaviour of ashes from a suite of coals exhibiting a wide range of mineralogies has been investigated. Phase analysis of ash samples quenched from various temperatures under either a reducing (60% CO/40% CO₂) or an oxidizing (air) atmosphere was performed by Mössbauer spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM)/automatic image analysis (AIA), and X-ray diffraction (XRD). It was found that significant partial melting of the ashes occurred at temperatures as low as 200–400 °C below the initial deformation temperature (IDT) defined by the ASTM ash cone fusion test. Melting was greatly accelerated under reducing conditions, for which the percentage of melted ash increased rapidly between 900 and 1100 °C, saturating at temperatures above ≈ 1200 °C. The observation of such phases as wustite (FeO), fayalite (Fe₂SiO₄), hercynite (FeAl₂O₄), and ferrous glass in samples quenched from 900 to 1200 °C indicates that ash melting in a reducing atmosphere is usually controlled by the iron-rich corner of the FeO-Al₂O₃-SiO₂ phase diagram. Ashes rich in CaS are an exception to this rule, for large quantities of iron sulphide are formed and the melting behaviour is controlled in part by the FeO-FeS phase diagram. Under oxidizing conditions, potassium appears to be the most important low-temperature fluxing element, as the percentage of glass in samples quenched from temperatures below 1100 to 1200 °C was proportional to the amount of the potassium-bearing mineral illite contained in the coal. Above 1200 °C in air, calcium and, to a lesser extent, iron became effective as fluxing elements; melting accelerated between 1200 and 1400 °C, and was near completion between 1400 and 1500 °C for most ashes. To retard ash melting, it is generally concluded that aluminium is the most desirable constituent of ash, whereas the most undesirable constituents are iron, calcium, and potassium.     

调控煤灰流动特性的气化配煤研究进展

在对气化配煤调控煤灰熔融特性、结渣特性综述的基础上,从矿物质演变和量子化学角度对配煤改变煤灰化学特性机制进行了重点分析。配煤本质上改变了煤灰中易熔矿物与难熔矿物组成和含量,含钙与含铁硅酸盐矿物所形成的低温共熔物是煤灰熔融温度降低主要原因;莫来石、钙矾石、钙铝榴石等高熔点矿物的生成是提高煤灰熔融温度、改善高碱煤结渣特性的重要原因。进一步从煤灰化学组成与矿物组成两个方面对配煤灰熔融特性预测模型进行了阐述。最后对配煤改善煤灰流动特性研究方法和方向提出了建议。     

调控煤灰流动特性的气化配煤研究进展

在对气化配煤调控煤灰熔融特性、结渣特性综述的基础上,从矿物质演变和量子化学角度对配煤改变煤灰化学特性机制进行了重点分析。配煤本质上改变了煤灰中易熔矿物与难熔矿物组成和含量,含钙与含铁硅酸盐矿物所形成的低温共熔物是煤灰熔融温度降低主要原因;莫来石、钙矾石、钙铝榴石等高熔点矿物的生成是提高煤灰熔融温度、改善高碱煤结渣特性的重要原因。进一步从煤灰化学组成与矿物组成两个方面对配煤灰熔融特性预测模型进行了阐述。最后对配煤改善煤灰流动特性研究方法和方向提出了建议。     

Radioactivity of coal and ash

The radioactivity of Kuznetsk Basin coal and ash is considered, in relation to other regions.     

Thermal analysis of coal ash

Carbon materials are widely used in metallurgy and in the power industry as fuels and reducing agents. Coal, although inexpensive, is difficult to use, on account of its high ash content. In the operation of industrial systems, the ash might melt, with the subsequent formation of buildup. In addition, coal ash must be stored in tailings. Therefore, fuel oil and natural gas are more commonly used. Ash tailings pose a significant environmental problem in Russia. Various methods are known for the use of ash in construction. However, their adoption has been slow, on account of the complications caused by the variability in ash composition and properties. The industrial applicability of ash may be assessed by studying the physicochemical processes that accompany ash heating and determining the relation between the properties and mineral composition of ash. An important property of ash is its fusibility, which may vary widely on account of its nonuniform mineral composition. Traditionally, the fusibility of ash is determined on the basis of State Standard GOST 32978–2014 (ISO 540:2008). As in any visual method, the results are highly inaccurate. Existing theoretical analyses employ fusibility values obtained on the basis of the international standard. In this context, there is a pressing need to develop and test new methods of determining the melting point of ash.     

高灰氧化煤的浮选试验研究

针对高灰氧化煤存在的细粒级含量大、灰分高、难浮选等问题,研究了浮选机、浮选柱对高灰氧化煤浮选效果的影响,考察了脂肪醇(乙醇和丁醇)对氧化煤的去氧化作用。浮选机试验表明:经促进剂处理后,煤样浮选效果明显改善,与空白试验相比,丁醇处理后煤样的可燃体回收率提高了12.99%,精煤灰分降低了16.63%;丁醇改善氧化煤浮选效果的能力要强于乙醇,可燃体回收率提高了1.30%～11.43%,精煤灰分降低了0.21%～1.46%。浮选柱试验表明:丁醇对高灰氧化煤的浮选柱分选效果较乙醇好,在循环泵压力为0.16 MPa时,煤泥浮选效果最好,可燃体回收率为38.55%,精煤灰分为19.49%,比相同药剂条件下浮选机试验的可燃体回收率提高了6.26%,精煤灰分降低了3.32%。因此,经脂肪醇预处理后,煤泥浮选效果明显提高,且浮选柱的分选效果要好于浮选机。     

煤气化飞灰特性的研究进展

在对煤气化飞灰的物理化学性质、微观形貌、气化反应活性和粘附特性归纳分析的基础上,讨论了气化飞灰的形成机理及其气化过程中的结渣倾向性,并对气化过程中避免飞灰在气化炉内的结渣和在合成气冷却器积灰结垢的措施进行了介绍。最后对气化飞灰的研究热点问题进行了展望。     

煤中灰成分对焦炭质量的影响

通过对西北地区煤和内地部分煤种的基本性质、灰成分分析,以及对西北煤配煤后所得的焦炭进行焦炭反应性和光学组织的研究,探讨了灰成分对焦炭性能和微观结构的影响.在分析无机矿物质的催化作用基础上,研究了高碱金属含量煤的炼焦机理及焦炭特殊性的原因.