引 言
洁净型煤技术以其热效率高、节约能源、降低大气污染,成为研究的热点,但长期以来并没有得到大范围的推广和应用,主要是由于型煤黏结剂存在强度低、防水差、成本高以及固硫效果差等缺点。常用的无机型煤黏结剂有石灰、黏土、水泥、硅酸钠等,有机型煤黏结剂有焦油沥青、制糖废液、淀粉、腐殖酸盐、造纸废液、高分子聚合物等。调查表明:有机黏结剂成本高,而无机黏结剂的各企业添加剂种类繁杂混乱,山西省2007年进行的型煤企业调查中,百余家生产企业仅3家黏结剂符合要求,因此,研究型煤添加剂对型煤的使用和推广意义重大。
本研究是在型煤中添加氧化镁和氯化镁等无机黏结剂,重点考察型煤的机械强度、防水性能、固硫率等指标,以期研究出一种多功能黏结剂,在保证型煤热值等燃烧性能的同时,提高型煤综合性能。
1 镁基型煤黏结剂的实验原理
本研究依据MgO-MgCl2-H2O三元体系相图(见图1)。
在温度为22℃~28℃时,MgO·MgCl2·H2O三元体系能够形成以5Mg(OH)2·MgCl2·8H2O相为主、3Mg(OH)2·MgCl2·8H2O相及Mg(OH)2共存的3种物相,其中5Mg(OH)2·MgCl2·8H2O相是比较稳定的结晶相,是一种具有硬度和防水特征的混合物。依据以上原理,用MgO、MgCl2作为型煤的黏结剂,当型煤加入成型时所需的水分,三者结合便会迅速形成5Mg(OH)2·MgCl2·8H2O相,该结晶相呈微细针状,且随着硬化不断继续,这些微细针状晶体相互交织成网状。由于5Mg(OH)2·MgCl2·8H2O结晶相比较稳定,可以使型煤产品具有较高的抗压强度和跌落强度,同时该结晶相将型煤中的自由水变为结合水,又提高了型煤的防水性能。MgO为碱性氧化物,在型煤燃烧过程中,能够与释放出的SO2进行反应,生成硫酸盐而固定在型煤中,因而MgO本身又可以作为型煤的固硫剂。
2 实 验
2.1 实验原料2.1.1 原料配煤....