粉煤灰的礦物組成-全文預(yù)覽
【正文】 。Ｂｅｌｌｏｔｔｏ等[2]還采用粒子激發(fā)Ｘ射線分析(ＰＩＸＥ)和質(zhì)子激發(fā)γ射線分析(ＰＩＧＥ)對(duì)粉煤灰元素進(jìn)行分析,用Ｘ射線光電子能譜和俄歇電子能譜對(duì)粉煤灰表面元素進(jìn)行分析,用粉末Ｘ射線衍射和顯微拉曼光譜對(duì)粉煤灰的結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行分析。結(jié)晶態(tài)的ＳｉＯ2(方石英)表現(xiàn)出尖銳的衍射峰,假定這是長(zhǎng)程有序的表現(xiàn),而另一方面,玻璃態(tài)的ＳｉＯ2在方石英的衍射峰(Ｉ/100=)附近表現(xiàn)為很寬的衍射圖譜,這種寬大衍射圖譜表明長(zhǎng)程有序的喪失。關(guān)鍵詞:粉煤灰,玻璃體,ＸＲＤ,光譜中圖分類號(hào):Ｏ741根據(jù)粉煤灰中各種氧化物可能的礦物相出現(xiàn)的順序,依據(jù)粉煤灰的化學(xué)成分也可在一定程度上推測(cè)其中的礦物相。對(duì)于低鈣粉煤灰, CaO則很少以C3A、默硅鎂鈣石、黃長(zhǎng)石和C2S出現(xiàn)。(3)Fe2O3 (Fe3O4) 氧化鐵通常以各種礦物相出現(xiàn)的順序?yàn)榧饩Ａw赤鐵礦黃長(zhǎng)石。低鈣粉煤灰中SiO2很少以其它硅酸鹽礦物相形式出現(xiàn)。但由于粉煤灰的化學(xué)組成、礦物相影響因素很多,要建立它們之間的關(guān)系還有很多研究工作需要深入,不過(guò)一些研究者的研究結(jié)果仍然有較強(qiáng)的規(guī)律性。圖3是Ｈｅｍｍｉｎｇｓ等[1]給出的兩種玻璃體形成示意圖，表明煤粉燃燒后所形成的玻璃體類型與改性劑含量關(guān)系非常密切。表2和4是Ｈｅｍｍｉｎｇｓ等[2]的試驗(yàn)結(jié)果。通過(guò)磁選分離出的粉煤灰顆粒越多,表明粉煤灰中鐵以尖晶石氧化物形式存在的比例越大,也說(shuō)明這種粉煤灰的玻璃相相對(duì)比較低。從化學(xué)組成上,不同容重粉煤灰顆粒中的玻璃體組成也有差異,特別是顆粒容重較大的粉煤灰玻璃體中的CaO含量更高。Ｈｅｍｍｉｎｇｓ等[2]根據(jù)粉煤灰顆粒容重不同將某種粉煤灰分為6種容重等級(jí),然后測(cè)定不同容重等級(jí)粉煤灰中的玻璃相比例及玻璃相的化學(xué)組成?！×讲捎秒娮邮諌m的現(xiàn)代化電廠從煙道中收集的粉煤灰,。表1 典型玻璃組成范圍[2]材料網(wǎng)架構(gòu)成(ＳｉＯ2+Ａｌ2Ｏ3+Ｆｅ2Ｏ3)網(wǎng)架改性劑(Ｎａ2Ｏ+Ｋ2Ｏ+CaO+ＭｇＯ)硅灰瀝青煤粉煤灰亞瀝青煤粉煤灰褐煤粉煤灰高爐礦渣窗用玻璃耐熱玻璃容器玻璃9084～9081～84172477496＃761010～166～19285226424＃包括Ｂ2Ｏ32 粉煤灰玻璃體的變異粉煤灰在形成過(guò)程中受多種因素影響，致使其玻璃相性質(zhì)差異較大，如:(1)煤種的變化和煤層的變化使得夾層中礦物的變化很大,主要是Ｆｅ和Ｃａ的變化較大,而Ｎａ/Ｋ和Ａｌ/Ｓｉ的變化相對(duì)較小。當(dāng)然,這些結(jié)構(gòu)單元也能在結(jié)晶度很好的礦物中發(fā)現(xiàn)。改性劑元素(金屬氧化物)將更進(jìn)一步增加這種無(wú)序。這些玻璃態(tài)可能是由于硅與其它氧化物共熔而形成的,這些氧化物能提供配位數(shù)通常為3或4(如Al，F(xiàn)e，B等)的元素，這些元素在氧的四面體聚合物結(jié)構(gòu)中能取代Si原子,特別是堿金屬或堿土金屬(如Ｎａ,Ｋ,Ｃａ,Ｍｇ)的氧化物,它們提供元素的配位數(shù)大于或等于6,將會(huì)誘發(fā)聚合物網(wǎng)架解聚。純SiO2熔融后淬冷能形成玻璃相,這種玻璃相在通常溫度下比較穩(wěn)定,其中的SiO2的長(zhǎng)程有序不再存在,三維網(wǎng)架發(fā)生扭曲。(3)由于陽(yáng)離子改性的無(wú)序。本文著重分析粉煤灰中的玻璃體特性。這些熔化的球狀顆粒能在煤粉燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的CO、COSO2和水蒸氣中漂浮,當(dāng)這些顆粒離開火焰區(qū)域后將迅速移至溫度較低的區(qū)域,然后淬滅成固體玻璃相,淬滅的速度取決于這些顆粒的大小,大顆粒移動(dòng)緩慢使得顆粒內(nèi)部形成晶相物質(zhì)。只有硅在這樣高的溫度下其化學(xué)性質(zhì)未發(fā)生大的變化,而其它所有礦物都將發(fā)生分解。粉煤灰綜合利用FLYASH COMPREHEN SIVE UTILIZATION 2001 收稿日期:2000 03 15作者簡(jiǎn)介:錢覺(jué)時(shí),男,1962年生,重慶大學(xué)建材系教授、博士生導(dǎo)師粉煤灰的礦物組成(中)錢覺(jué)時(shí) 王 智 吳傳明(重慶大學(xué)建材系)摘 要:首先分析玻璃體的結(jié)構(gòu)特征,然后介紹有關(guān)粉煤灰中玻璃體變異特性的研究結(jié)果,最后敘述粉煤灰中可能存在的玻璃體類型,并就粉煤灰中氧化物以玻璃體形式出現(xiàn)的順序進(jìn)行了分析。73這五大類礦物是:鋁硅酸鹽(粘土礦物)、碳酸鹽、硫酸鹽、氧化物和氯化物(或磷酸鹽)。在高溫下,粉煤顆粒能發(fā)生一系列物理化學(xué)變化,最為顯著的是受表面張力作用使表面能達(dá)到最小從而使粉煤顆粒變?yōu)榍驙睢Ｓ捎贑O、COSO2和水蒸氣的存在,在玻璃化過(guò)程中,粉煤灰顆粒可能與之發(fā)生二次反應(yīng)從而使得硅酸鹽產(chǎn)生聚合和解聚。(2)由于網(wǎng)架的同晶形替換{?}的無(wú)序。圖1 晶體二氧化硅(ａ)、玻璃體二氧化硅(ｂ)和鈉
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