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期刊简介

  • 主管

    中国煤炭科工集团有限公司

  • 主办

    煤炭科学研究总院有限公司
    煤炭工业洁净煤工
    程技术研究中心

  • 主编

    解强

  • 刊期

    月刊

  • ISSN

    1006-6772

  • CN

    11-3676/TD

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循环流化床粉煤灰无定形组分化学组成与结构特性

2022年 第07期
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作者:
王文翰
马志斌
路广军
张圆圆
李圳
李丽锋
单位:
山西大学资源与环境工程研究所;山西河坡发电有限责任公司
摘要:

循环流化床(CFB)粉煤灰较低的成灰温度使其无定形组分与传统的煤粉炉(PC)粉煤灰存在明显差异,目前对CFB粉煤灰无定形组分组成和结构的认识尚不深入。以4种CFB粉煤灰为研究对象,分别利用Retiveld全谱图拟合方法和酸碱交替化学溶解法,计算了粉煤灰无定形组分的质量分数;结合化学组成和物相定量结果,获得了灰中无定形组分的主要化学组成。利用27Al和29Si核磁共振(NMR)图谱分峰拟合的方法,揭示了无定形组分中硅铝的配位结构及其在酸碱处理时的分解过程。结果表明,4种CFB灰的物相均以无定形硅铝酸盐为主,其质量分数均在65%以上,其主要化学组成为SiO2和Al2O3,无定形组分的Si/Al低于粉煤灰中总的Si/Al。利用酸碱交替化学溶解法获得的无定形组分质量分数略低于Retiveld全谱图拟合计算的无定形组分质量分数。NMR结果表明CFB灰中的Si-O-Si和Si-O-Al结构是高度无序和不稳定的,其中铝主要以四配位([AlO4])和六配位([AlO6])的铝氧结构存在,硅主要以Q4(0Al)结构为主,[SiO4]之间通过桥氧连接,形成高聚合程度的Si-O-Si结构;[AlO4]或[AlO6]与[SiO4]结合形成Q3(1Al)或Q4(1~2Al)的Si-O-Al结构。HCl溶液破坏[AlO4]结构并使铝溶出,NaOH溶液破坏[SiO4]结构并使硅溶出,利用酸碱交替化学溶解法可实现CFB灰无定形组分中铝硅的深度分离。

关键词:
循环流化床粉煤灰
无定形组分
化学组成
配位结构
作者简介:
王文翰(1996—),男,山东青岛人,硕士研究生。E-mail: 799553950@qq.com
通讯作者:马志斌(1987—),男,山东聊城人,教授,博士生导师,博士。E-mail:mazhibin@sxu.edu.cn
图表:
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引用格式:
王文翰,马志斌,路广军,等.循环流化床粉煤灰无定形组分化学组成与结构特性[J].洁净煤技术,2022,28(7):167-176. WANG Wenhan,MA Zhibin,LU Guangjun,et al.Chemical composition and structural characteristics of amorphous components in circulating fluidized bed-derived coal fly ash[J].Clean Coal Technology,2022,28(7):167-176.
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