固硫灰渣中含硫矿物的种类及分布规律

与普通粉煤灰相比,固硫灰渣中硫含量较高（以SO3 计可达10%）,易造成体积安定性不良而限制了其建材资源化利用。采用X射线衍射和化学分析方法研究了固硫灰渣中含硫矿物的种类,利用筛分法、密度分离法和微观分析法（SEM和EDS）研究固硫灰渣中含硫矿物的分布规律。结果显示：固硫灰渣中含硫矿物基本以Ⅱ-硬石膏形式存在;硬石膏在固硫灰渣中分布不均匀,主要富集在颗粒较细、密度较大的致密颗粒上。     

煤制油油灰渣在CFB锅炉燃烧试验研究

本文对神华煤直接液化工程产生的油灰渣进行了详细的分析,通过在西安热工院1MWthCFB燃烧试验台上对油灰渣和洗中煤混合燃料的燃烧特性试验研究,混合燃料比例的确定、对燃烧稳定的影响、在设计工况下的脱硫效率和SO2、NOX的排放浓度及燃烧灰渣的特性等进行了介绍,为煤制油电厂以油灰渣为燃料的100MWCFB锅炉设计、运行提供主要的技术支持,为现场锅炉掺烧,积累了经验。同时对CFB锅炉掺烧含油类及高硫份的燃料亦有一定的借鉴意义。     

积极推进煤矸石发电配套建材项目的建设

利用煤矸石电厂排放的灰渣 ,配套建设建材项目 ,是执行“三同时”环保措施的重要途经。论文对配套建材的必要性和可行性进行了论述 ,介绍了几种建材产品的特点 ,并以 2× 5 0MW煤矸石电厂排放的灰渣量 ,拟合了几种建材方案以供参考     

鼓泡床焦炭型氮氧化物生成的试验与模型研究

循环流化床（CFB）锅炉密相区是焦炭型氮氧化物（NOx）生成的主要区域,利用小型鼓泡流化床实验台比拟CFB锅炉密相区,在850 ℃床温和10% O 2浓度下,进行了单颗粒焦炭的燃烧实验,对不同床料粒度、制焦煤种、焦炭粒径和流化风速条件下焦炭氮向NOx的转化比例进行了研究。针对3种原煤制得的焦炭,均发现床料粒度增大后,鼓泡床乳化相内传质系数增加而传热系数降低,导致焦炭颗粒表面氧化性气氛增强,燃烧进程加快,焦炭氮向NOx转化率上升。初始焦炭粒径越大,焦炭氮向NOx转化率越低。流化风速的增大对焦炭氮向NOx转化有一定的促进作用,但并不显著。实验中对焦炭颗粒内部温度进行了测量,验证了前述的实验结果。同时,基于密相区传质传热特性与简化反应机理,建立了单颗粒焦炭燃烧及焦炭氮转化模型,计算结果与实验匹配良好,为CFB锅炉整体NOx排放模型的建立奠定了基础。     

基于耐火材料的粉煤燃烧过程结渣特性

采用光学显微镜,X射线衍射等方法对煤粉气流燃烧过程在不同耐火板上的渣样进行了测试,并就渣样的形貌及结晶特性、渣样成分与不同耐火板之间的高温烧结特性进行了研究.结果表明：灰分中碱性金属氧化物含量较低的煤粉气流燃烧过程中,SiC质耐火板与熔融煤灰的结晶度明显高于刚玉质耐火板;刚玉质耐火板在粉煤焦炭颗粒开始着火燃烧时灰渣结晶度达到最小,约为35%, SiC质耐火板与熔融煤灰结晶度在焦炭颗粒旺盛燃烧区达到最大,约为58%,较好地反映了渣板之间的黏结作用.     

铁尾矿特性分析及其利用技术现状和展望

铁尾矿是我国矿山固废体量最大的组成部分,目前仍面临着综合利用率低、产品附加值不高等问题。由于不同类型矿山尾矿的特性差异较大,且不同应用领域对原料的要求也不相同,因此,有必要对铁尾矿的原料特性及利用技术进行概括,并对该领域的发展前景进行评估,为铁尾矿和其他大宗固废的合理化利用提供借鉴。本文首先分析了我国不同地区、不同矿种以及不同选矿工艺排放尾矿的特性差异,包括元素组成、有价组分以及粒度等。其次从大宗利用和高值化应用两个方面对铁尾矿利用技术现状进行了概括。铁尾矿的大宗利用技术包括尾矿再选和制备建筑材料等,其中尾矿再选以提取铁精矿、有价金属元素以及高品质非金属矿为主。铁尾矿作为建材原料时,其应用方向可以概括为胶结型材料、烧结型建材以及熔制型材料,高值化应用以制备功能性非金属矿物材料为主。选矿工艺、设备以及人工智能等新技术的发展,对提高尾矿品质具有重要作用。在上游提高铁尾矿品质的同时,通过产业链上下游协同攻关,根据不同分选工艺排放铁尾矿的特性差异,进行针对性的应用研究,将有望真正解决铁尾矿高附加值利用不高的问题。     

新疆油页岩资源的开发利用研究

对油页岩的利用主要有三个方面:干馏产油、燃烧发电产热、灰渣利用。新疆油页岩有其独特的特性,对其开采的方式和利用的途径也不同。新疆油页岩含油率中等,可生产页岩油,但含热量低、灰分高,可与煤联合燃烧和生产建筑材料,因此需要对外交流,加强合作。在前人研究的基础上,本文通过分析总结新疆油页岩的一些基本特征,对新疆油页岩的开发利用进行了探讨,这对新疆油页岩的发展具有一定的实际意义。     

气化细灰渣超细研磨制高浓度水煤浆的实验研究

通过对气化细灰渣的形成过程、理化性质及特点进行分析研究,评价了现有填埋、干化焚烧等利用技术的优缺点,开展了细灰渣超细研磨及成浆性实验研究,提出了气化细灰渣超细研磨再气化的新型利用途径。研究结果表明:超细研磨可打破细灰渣的絮状束水结构,大幅降低灰渣细度,提高制浆的掺混比例。以中煤榆林原料和细灰渣为实验原料,采用三峰级配制浆工艺,在保证煤浆浓度不小于65%的前提下,细灰渣最高加入比例可高达5%。     

基于管道输送的CFB锅炉掺烧煤泥发电的工程实践研究

基于管道输送的CFB锅炉掺烧煤泥发电是煤泥资源化利用的最佳途径。但管道输送煤泥阻力大、输送距离近,难以满足未来煤炭行业朝着煤电一体化发展的需要。减小煤泥管道输送阻力,增加输送距离需求迫切。掺烧煤泥对CFB锅炉性能产生影响,工程人员认识不全面、不系统的问题突出。针对上述问题,文章提出滑移层特性是影响煤泥管道输送阻力的关键因素。设计了滑移减阻效应测试装置,揭示了输送阻力与滑移层厚度之间的关系,提出了工程应用滑移层厚度的推荐值。从床温、床压、锅炉效率等八个方面归纳了掺烧煤泥对CFB锅炉运行性能的影响,为电厂应用CFB锅炉掺烧煤泥技术提供理论参考。     

生活垃圾焚烧灰渣特性及环境安全风险评价

为了进一步扩大生活垃圾焚烧灰渣的资源化利用途径,研究了生活垃圾焚烧灰渣的基本物化特性,并对其环境安全风险进行了评价。结果表明:灰渣的主要化学成分为SiO_2、CaO和Al_2O_3,主要物相为石英、MgSO_3·H_2O、钠长石和长石类中间矿物等;灰渣玻璃化特征显著,仍有少量未燃尽的C和有机物;灰渣pH值达到10.5左右,呈典型碱性特征;三乙醇胺对灰渣的助磨效果较好,随着掺量增加,筛余百分率逐渐减小,当超过0.09%之后,助磨效果弱化;粉磨时间要达到55 min以上,才能保证粉磨效果,磨细灰渣大部分呈多角状。强度活性指数为69%,基本可用作水泥混合材或混凝土掺和料。放射性指标均在安全范围之内,不会对环境安全造成影响。     

助熔剂对淮南煤灰熔融特性的影响行为研究

对所选的淮南矿区煤样分别添加钠系、钙系和铁系助熔剂及其复配物,实验结果表明,煤样的灰熔点均有所降低,其降低程度受助熔剂的种类、加量及复配方式的影响。借助红外光谱和XRD分析煤灰矿物组成的变化,证实煤灰熔点降低的直接原因是助熔剂的加入改变了煤灰矿物组成,高温下生成新的低温共熔物。     

山西省典型煤电基地煤基固废综合利用研究与资源化分析

通过对山西省典型煤电基地潞安矿区煤矸石和粉煤灰综合利用途径进行深入的研究,对煤矸石和粉煤灰样品的化学组成、矿物组成、发热量、重金属含量、灰分含量、水分含量、含碳量和全硫量等物理化学性质进行检测试验,结合煤基固废综合利用的总体原则和对应用过程中对环境污染风险的考虑,选择适合不同物理化学性质的煤矸石的利用途径和优先发展产业链。研究发现,山西地区大部分煤矸石适合制备水泥和建筑材料,部分煤矸石适合回收硫铁矿、制作高级陶瓷、制备分子筛、用作燃料和发电材料;而山西地区的粉煤灰不适于做混凝土掺料、水泥混合材、硅酸盐制品、砂浆原料、回填材料、泡沫绝热材料、粉煤灰三渣和陶质材料,适合用做填料、农用、提铝,也可用于水处理剂和其他高附加值应用。该研究可为提高山西省典型煤电基地固废利用率和产业化实际应用提供参考。     

不同种类粉煤灰对丁苯橡胶补强性能的对比研究

采用两种化学组成相对含量不同,矿物组成和微观形貌差异明显的粉煤灰:即普通粉煤灰(PC灰)和固硫灰(CFB灰)补强丁苯橡胶,并对复合材料的各项性能进行了研究。试验结果表明:CFB灰补强丁苯橡胶复合材料的100%定伸应力、拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度性能优于PC灰。由于絮状CFB灰表面疏松多孔,相较光滑密实的球形PC灰,其与丁苯橡胶存在更多交联点,有利于提升复合材料性能。复合材料硬度随粉煤灰添加量的增加而提高。经硅烷偶联剂活化后粉煤灰具有更好的补强效果。     

我国铁尾矿工艺矿物学特性及其资源化技术研究进展

目前我国铁尾矿存在排放量大、成分复杂、资源化产品附加值低、规模化利用率低等问题, 实现铁尾矿的大宗量高效利用已成为绿色矿山的客观要求。因此, 通过对铁尾矿的工艺矿物学特性以及铁尾矿利用技术两个方面系统的归纳, 总结了不同类型铁尾矿的粒度、矿物组成、伴生元素、化学成分等基本特点, 综述了铁尾矿在再选回收有价组分和制备建筑材料、充填材料、肥料及土壤改良剂、介孔材料、3D打印材料等领域的资源化利用现状, 并指出了我国铁尾矿资源化利用现有技术存在的问题, 提出了我国铁尾矿进一步综合高效利用的方向和建议, 为不同特性铁尾矿的高效利用提供参考。      

烧结特性对煤灰导热性能的影响

为了解析煤灰在反应器内壁或换热器表面上沉积层的导热特性,论文以三种煤灰（X、J和A）为原料,通过XRF、XRD、SEM-EDX以及热常数测定仪等分析化学组成、结构以及形貌对烧结煤灰导热性能的影响。结果表明：烧结煤灰的导热率和体积密度都随着温度的升高而增大,增大趋势因煤灰的化学组成不同而有明显差异。体积密度和导热率的增加速率都随硅比的增大而减小,随碱酸比的增大而增大。体积密度与热导率的变化呈线性关系。高温下,莫来石和石英等耐熔矿物的大量存在使酸性灰(X和J)的烧结速率缓慢,烧结体结构改变较小,导热率增加缓慢;而单斜辉石、钙长石等助熔矿物的存在,促使烧结体A的体积密度显著改变,导热率快速增加。     

利用TG-DSC方法研究煤灰熔融特性

利用热分析方法并选用刘家渠、温家梁、新庄3种煤灰，进行了煤灰熔融特性的实验研究。煤灰的熔融特性及不同煤灰熔融特性的差异能够通过热分析曲线得到较好的体现，而引起这种差异的根本原因在于煤灰矿物组成的差异。并对氧化气氛和惰性气氛及不同升温速率对煤灰热分析曲线的影响进行了比较。     

粉煤灰在煤矿防灭火的应用研究现状及展望

分析了粉煤灰的物理化学性质,介绍了各种以粉煤灰为基料合成的矿井防灭火材料的研究现状,归纳和评述了其在应用过程中存在的一些问题,对今后进一步深入研究特别是粉煤灰固化泡沫材料研究等方面提出了展望.     

O2/CO2气氛下高温煤灰热行为及其矿物相转化规律

对2种典型的煤样分别在空气和O2/CO2气氛下制取高温灰,并对此高温灰在不同气氛下的热行为及其在高温下矿物相的转化特性进行了研究。结果显示,煤粉在不同气氛下得到的高温灰,其化学成分随着气氛的变化略有不同。O2/CO2气氛下获得的高温灰,煤灰中一些含钙矿物元素易于发生碳酸化,形成较多的碳酸钙等碳酸盐。对于钙铁矿物含量较高的神府煤,在O2/CO2气氛下形成的煤灰高温下的蒸发熔融吸热较少;而在空气气氛下,在950 ℃的较低温度下便形成钙黄长石等易形成含钙低温共熔混合物的矿物相,其熔融行为在较低温度下发生。对于硅铝含量较高的西阳村煤,O2/CO2气氛下形成的煤灰高温下的蒸发熔融吸热也较少,但气氛的改变不会影响高温下矿物相的形成。O2/CO2气氛可以明显的抑制钙矿物含量极高煤灰的熔融结渣行为。     

Ca/Si比对赤泥-固硫灰基免烧砖性能的影响研究

针对赤泥、固硫灰成分复杂、产量大等限制其难以有效利用的关键问题,提出以赤泥、固硫灰等固体废弃物为主要原料制备赤泥-固硫灰基免烧砖的技术研究。通过改变赤泥和固硫灰用量调节免烧砖的Ca/Si比,对其力学性能、耐久性能和微观结构进行分析。结果表明,随着Ca/Si比的增加,免烧砖的强度呈现先增加后减小的趋势,当Ca/Si比为1.2时,免烧砖强度最高值26.63 MPa,达到MU25标准,具有较好的力学性能;经过耐水测试和抗冻测试后强度损失较小,具有较好耐久性;免烧砖的水化产物为C-S-H凝胶、C-A-S-H凝胶和钙矾石,对强度的发展起积极的促进作用,促进了力学性能和耐久性能的提升。该研究为赤泥、固硫灰等固废的综合利用提供了新的思路。     

流化床燃煤固硫灰渣活性评定方法

在分析流化床燃煤固硫灰渣特性以及活性来源的基础上，提出了改进的熟料胶砂28 d抗压强度比方法来评定固硫灰渣活性.为了验证改进方法的有效性，通过外加石膏和采用不同来源的11种灰渣，试验研究了SO₃含量对体积安定性和胶砂强度测试结果的影响，结果显示，含有固硫灰渣的胶凝材料中SO₃含量超过3.5%时，会出现安定性不良，胶砂强度测试值随着SO₃含量的增加而降低.改进方法以硅酸盐水泥熟料代替硅酸盐水泥，固定胶凝材料中SO₃含量为3.5%，更能真实地反映固硫灰渣的活性.