水煤浆废渣凝固成型探究

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1、水煤浆废渣凝固成型探究【摘要】本文通过对水煤浆废渣的成分、烧结温度进行分析，并与高炉矿渣对比，发现可以利用水煤浆废渣制备建筑用砖等材料，并且具有制备无机发泡保温材料的应用前景，从而使得水煤浆废渣作为固体废弃物可以得到充分的利用，减少对环境的污染，实现资源的循环利用【关键词】凝固成型；废渣；烧结温度0引言水煤浆气化工艺是指以纯氧和水煤浆为主要原料，采用气流床反应器，在加压非催化条件下进行部分氧化反应，生成以一氧化碳和氢气为有效成分的粗煤气，可以用作氨、甲醇以及天然气合成的合成气⑴。具有环保性能好、热效率高等

2、诸多优点，是缓解我国石油供需矛盾、保障能源安全的重要战略举措［2］。但是在气化过程中会不可避免的产生副产物-水煤浆废渣，对水煤浆废渣的处理一直是多数企业难以解决的问题，大量的水煤浆废渣露天堆积不仅侵占土地，而且对环境造成严重污染由于气化工艺、气化条件以及气化用煤的差异导致水煤浆废渣的组成和结构复杂，为其利用带来困难。除了用于铺路、用作生产水泥的掺和料之外，很少见报道这种废渣的高附加值功能化利用[3]高Dt矿渣即高炉炼铁过程中排出的废物，是常见的大宗工业固体废弃物。高炉矿渣可应用于制备微晶石材、发泡材料等领

3、域[4-5]o本文通过与高炉矿渣样成分及差热曲线进行对比，进而对水煤浆废渣的凝固成型原理进行初步探究，并为后续利用水煤浆废渣制备发泡保温材料奠定了基础。利用水煤浆废渣制备建筑用材，不仅具有可观的经济效益，而且对实现水煤浆废渣的循环利用具有重要的意义[6-7]1实验内容1.1实验原料成分对比实验采用山东某水煤浆气化公司提供的水煤浆废渣样，干燥后过筛细度小于180目，通过X-射线荧光分析测定水煤浆废渣的化学组成，并与山东某焦化厂提供的高炉矿渣样成分比较，结果见表1通过对比我们可以发现，两种渣样的成分基本相同，

4、都含有大量的AI2O3、SiO2，但是水煤浆废渣样的Fe2O3含量明显多于高炉矿渣样，而CaO的含量却远少于高炉矿渣1.2原料差热曲线对比通过综合热分析仪，测定水煤浆废渣的失重曲线及差热曲线，并与高炉矿渣样的的差热曲线比较通过对比可以发现，两种样品的差热曲线具有相似性，其中水煤浆废渣样在614.9°C,1213.4°C有放热峰和吸热峰出现，分别对应着水煤浆废渣残余碳燃烧放热过程和熔融吸热过程。高炉矿渣样升温过程中，在980.69、1390.1°C处有放热峰和吸热峰出现，分别对应着高炉矿渣残余碳燃烧放热过程

5、和熔融吸热过程。因此，可以初步设定水煤浆废渣的烧成温度分别为1220°C1.3基础样配方对比由于水煤浆废渣在成分、差热曲线上与高炉渣样具有相似性，因此在参照高炉矿渣生产微晶石材配方的基础上，进行多次试验，在保证尽可能多使用水煤浆废渣样的基础上,得出最佳配方。其中，水煤浆废渣样及高炉渣样基础样配方对比见表2按上述配方将水煤浆废渣、硅砂加入50ml陶瓷圮垠中，均匀混合后放入纤维陶瓷马弗炉中进行加热，设定初始温度为20°C，升温速率为10K/min，最高温度恒温时间为10min,之后自然冷却至室温，即可制得所需

6、试样，经初步测定，可适用于建筑用砖等领域2结论1）水煤浆废渣与高炉矿渣，在主要成分、差热曲线上具有相似性2）水煤浆废渣的烧结温度为1220°C,通过参考高炉矿渣制备微晶石材配方，制定的水煤浆废渣基础样具备一定的强度，可应用于建筑用砖3)目前关于水煤浆废渣凝固成型机理的研究还很基础，未来水煤浆废渣还有应用于生产无机发泡材料的前景【参考文献】口]高志刚，李志祥•煤气化工艺过程中三废排放的分析探讨[J]•天然气化工,2015,40(4):103-106.[2]尹洪峰，汤云，任耘，等.Texaco气化炉炉渣基本特

7、性与应用研究[J]•煤炭转化，2009,32(4):30-33.[3]刘子梁，孙英杰，李卫华，等•煤间接液化工艺中气化炉渣综合利用研究进展[J]•洁净煤技术，2016,22(1):118-122.[4]郝洪顺，徐立华，张作顺，等•高炉矿渣二次资源合成绿色无机材料的研究进展[J].材料导报：综述篇，2013,24(11):97-101.(下转第99页)(上接第1"页)[5]张升晓，岳钦艳，于慧，等•高炉渣制备微晶玻璃的研究[J].山东大学学报,2006,41(5):129-131.[6]RadoslawPo

8、mykala.Themechanicalpropertiesofcoalgasificationslagasacomponentofconcreteandbindingmixtures[J].Environment,2014,23(4):1404-1406.[7]章丽萍，温晓东，等•煤间接液化残渣制备免烧砖研究[J]•煤炭工程,2014,46(4):103-105.［责任编辑：田吉捷］