工业废渣对蜂窝型煤理化指标的影响.pdf

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1、第3期矿产综合利用No．32014年6月MultipurposeUtilizationofMineralResourcesJun．2014工业废渣对蜂窝型煤理化指标的影响张金山，叶俊沛，周珊，李现龙(内蒙古科技大学矿业工程学院，内蒙古包头014000)摘要：将生石灰与硅钙渣单一或组合作为型煤粘结剂，与粉煤按一定比例混合后加工成蜂窝型煤。测定了型煤的灰分、发热量、机械强度和水浸强度等理化指标，并对灰渣进行了TG—DSC分析。结果表明，使用硅钙渣取代粘土制备蜂窝型煤，不仅能够满足有关理化指标要求，并且具有固硫作用，有利于保护生态环境。关键词：硅钙渣；粘结剂；蜂窝型煤；理化指标doi：10

2、．3969／j．issn．1000—6532．2014．03．014中图分类号：TD989文献标志码：A文章编号：1000—6532(2014)03—0058—04我国的主要能源是煤炭，占我国一次能源消费表1硅钙渣化学成分／％总量的75％以上，煤炭作为我国的主要能源，80％Table1Chemicalanalysisofcalciumsiliconslag以上直接用于燃烧，造成了严重的生态破坏与环境SiO2CaOMgOA12O3烧碱Fe2O3合计烧失量污染。型煤技术是我国优先发展的洁净煤技术之22．3555．761．733．049．0l1．8793．7611．23一，它是解决煤炭利用

3、与环境污染之间矛盾的一个生石灰：市售生石灰。行之有效的途径。当前我国常见的民用型煤有：炊原煤：来自马莲滩第一项目部，工业分析见表用煤球、煤砖、普通蜂窝煤等。近年来，煤气广泛应2。用但同时民用型煤的品种也越来越多，应用范围越表2原煤工业分析来越广⋯。传统蜂窝煤等粘结剂主要有石灰、粘土Table2Proximateanalysisofrawcoal等，粘土是宝贵的土壤资源，作为最廉价的粘结剂被大量消耗，浪费了大量土地资源j。内蒙古地区特有的高铝粉煤灰含氧化铝达到40％以上，提铝后得到的硅钙渣产量大，占用土地资1．2试验方法源，其化学成分与粘土类似，同时含有大量CaO等1．2．1型煤制备氧

4、化物，有一定的固硫作用和粘结作用，将其作为民原煤经过筛分，粒度小于30ram的原煤经破碎用型煤固硫剂和粘结剂，可以减少二氧化硫污染，同后检查筛分；硅钙渣以及生石灰等，经过筛分碾碎后时为固体废物资源化利用找到新的途径。与煤混合、充分搅拌后，经成型、烘干后制得型煤。型煤生产流程见图1。1试验部分1．1试验原料硅钙渣：内蒙古托县电厂高铝粉煤灰提铝后的硅钙渣，物相检测其主要矿物为Cs，同时含少量方图1蜂窝型煤生产流程解石和莫来石，主要成分见表1。Fig．1Theproductionprocessofhoneycombbriquette收稿日期：2013—09—22作者简介：张金山(1959-

5、)男，教授，博士生导师，主要从事煤矿开采理论与技术、矿产资源综合利用技术。第3期张金山等：工业废渣对蜂窝型煤理化指标的影响。59·1．2．2试验设计2．2粘结剂对蜂窝型煤灰分、发热量的影响根据硅钙渣的掺量以及普通蜂窝煤生产工艺硅钙渣作为粘结剂对蜂窝型煤的灰分，发热量等，设计试验，各组分掺量质量百分比见表3。等的影响见表5。表3各组试件配方／％表5各组试件灰分以及发热量Table3TheformulaofeachspecimenTable5Theashcontentandcalorificvalueofeachspecimen注：以粉煤和硅钙渣为100％质量，6号和7号试件生石灰作为外

6、添加剂额外掺加。对比表3、表5可知，随着硅钙渣掺量的增加，1．2．3试件测试各组试件的灰分逐渐增加，发热量逐渐降低。表5由于目前民用蜂窝煤没有相应的国家标准，因灰分测定结果表明，各组试件中加入无机粘结剂，灰此对试件的工业分析、落下强度、防潮性和端面压溃分和原煤相比都有相应增加。烘干后的硅钙渣烧失力等性能的测试，参照工业型煤的部分标准以及一量在11％左右，高温情况下，硅钙渣中的游离水和些地方标准进行]。采用美TAQ6O0TGAZDSC／结晶水会释放出来，同时部分碳酸盐以及氢氧化物DTA同步热分析仪对灰渣进行TG—DSC分析，试验等分解释放出HO和CO。因此各组试件的灰分温度范围20—1

7、000oc，加热速度2OqC／min。相比硅钙渣掺量与粉煤灰分之和反而有部分降低。2．3粘结剂对蜂窝型煤机械强度的影响2试验结果与分析蜂窝煤粘结剂掺量一般在10％～30％之间，参M2．1硅钙渣的粘结性试验照普通蜂窝煤的生产配方，针对硅钙渣和生石灰的粥；Q硅钙渣与粘土成分相似，含水率在35％左右，掺量对蜂窝煤端机械强度的影响进行试验，试验设在常温中随着水分蒸发等会产生结块等。为了考察计及结果见表6。硅钙渣粘结性，参照普通蜂窝煤的生石灰掺最，试验表6各组试件的