煤矸石的熱活化機(jī)理的一些知識(shí)

時(shí)間：2014-05-09 14:53:03

作者：世邦機(jī)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(guò)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(dòng)的吸收峰消失。

對(duì)比徐州煤矸石和高嶺石可知，徐州煤矸石破碎機(jī)主要失水區(qū)是從404.5℃開(kāi)始到558.8℃結(jié)束，高嶺石的主要失水區(qū)是從488.5℃開(kāi)始到564.9℃結(jié)束，表明徐州煤矸石主要脫水區(qū)開(kāi)始的時(shí)間和結(jié)束的時(shí)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(lèi)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(jī)廠(chǎng)家試驗(yàn)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(guò)程中，偏高嶺石出現(xiàn)即五配位鋁存在的區(qū)域?yàn)?00~900℃。煤矸石中不同礦物的相互影響會(huì)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(méi)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(lèi)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(duì)煤矸石煅燒有一定的參考價(jià)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(lèi)、數(shù)量，還取決于雜質(zhì)成分和含量等，因此，對(duì)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(lái)確定。