粉煤灰的礦物組成(編輯修改稿)
2024-07-22 06:00 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 含有Ⅱ價(jià)鐵和Ⅲ價(jià)鐵(ＦｅⅡ,ＦｅⅢ),很多鐵是以分散的氧化鐵顆粒存在,形成與磁鐵礦(Ｆｅ3Ｏ4)、磁赤鐵礦(γＦｅ2Ｏ3)和赤鐵礦(Ｆｅ2Ｏ3)有關(guān)的尖晶石形態(tài),分布于一些礦物中。其余鐵既可能存在于玻璃相中也可能存在于莫來石中或其它晶相中置換離子(鐵離子形成)出現(xiàn)。由于粉煤灰中鐵的這種性質(zhì),一些顆?？墒艽艌?chǎng)作用從其它非磁性顆粒中分離出來,這就是粉煤灰的磁選技術(shù)。通過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,也說明這種粉煤灰的玻璃相相對(duì)比較低。Ｈｏｗｅｒ等[5]研究結(jié)果非常清楚地說明了這一點(diǎn),他們采用高鈣粉煤灰,通過磁選,分離出的粉煤灰含有比較低的玻璃相,見表3。{根據(jù)不同粒度級(jí)別及其特性，采用不同的加工方式，開發(fā)不同的產(chǎn)品，用于不同的領(lǐng)域}表3 粉煤灰經(jīng)磁選后不同粒徑顆粒中玻璃體的含量變化顆粒尺寸(目)比例(%ｗｔ)灰份(%)燒失量(%)玻璃體莫來石尖晶石石英未磁選100100～200200～325325～500500磁選100100～200200～325325～5005003 粉煤灰玻璃體的類型根據(jù)化學(xué)組成推算，粉煤灰中大約有50%以上顆粒容重低于實(shí)際固體材料密度，這主要因?yàn)槭欠勖夯抑泻写罅恐锌涨驙铑w粒的緣故。將粉煤灰顆粒按其容重分成相對(duì)均質(zhì)的幾組時(shí)，每組粉煤灰玻璃體的礦物組成與化學(xué)組成表現(xiàn)出很大差異。表2和4是Ｈｅｍｍｉｎｇｓ等[2]的試驗(yàn)結(jié)果。表4 粉煤灰玻璃體中元素含量與容重、粒徑的關(guān)系粉煤灰類型Ｄ1Ｄ2Ｄ3Ｄ4Ｄ5Ｄ6顆粒容重(g/cm3)平均粒徑(μｍ)玻璃體中各元素含量(ｍｏｌ/100克)ＳｉＡｌＦｅＣａＭｇＮａＫＳｉ/Ａｌ從表2可以看出,粉煤灰玻璃體的化學(xué)組成與改性劑含量(Ｎａ2Ｏ+Ｋ2Ｏ+CaO+ＭｇＯ)有明顯關(guān)系,因此Ｈｅｍｍｉｎｇｓ等[1]～、薄壁狀的有較少陽離子改性劑構(gòu)成的粉煤灰玻璃體稱為Ⅰ型玻璃體,將顆粒容重Ⅱ型玻璃體。從表4還可以看出,粉煤灰的玻璃體類型還與粉煤灰的顆粒粒徑有一定關(guān)系,Ｂｅｒｒｙ等[6]用ＨＣｌ溶解粉煤灰中的玻璃體(非晶體鋁硅酸鹽)，然后進(jìn)行分析,更加明確地將粉煤灰中Ⅰ和Ⅱ玻璃體定義為:Ⅰ型玻璃體一種鋁硅酸鹽玻璃體，有比較低的改性劑含量(CaO+ＭｇＯ+Ｎａ2Ｏ+Ｋ2Ｏ≈8%),通常出現(xiàn)在低容重粉煤灰顆粒中。Ⅱ型玻璃體鋁硅酸鈣玻璃體,有較高的改性劑含量(CaO+ＭｇＯ+Ｎａ2Ｏ+Ｋ2Ｏ≈27%),主要出現(xiàn)在高容重、小尺寸粉煤灰顆粒中{作復(fù)合肥較為適宜、控釋緩釋肥}。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。圖3 粉煤灰中玻璃體類型與改性劑含量關(guān)系示意圖圖4是兩種玻璃體在CaOＡｌ2Ｏ3ＳｉＯ2三元系統(tǒng)中所處位置的粘度范圍[1]。圖4 1500℃時(shí)構(gòu)成兩種類型玻璃體的CaOＡｌ2Ｏ3ＳｉＯ2三元系統(tǒng)的粘度范圍(單位:泊)圖5所示的是兩種玻璃體在結(jié)構(gòu)上的差異。圖5 Ⅰ和Ⅱ玻璃體結(jié)構(gòu)的差異4 粉煤灰中氧化物以玻璃體形式出現(xiàn)的順序ＭｃＣａｒｔｈｙ等[7,8,9]用ＸＲＤ衍射分析法，對(duì)幾百種瀝青煤、亞瀝青煤及褐煤粉煤灰樣的化學(xué)組成與礦物組成的關(guān)系進(jìn)行了比較系統(tǒng)的研究,Ｄｉａｍｏｎｄ等[10]也進(jìn)行了很深入的工作。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,不過一些研究者的研究結(jié)果仍然有較強(qiáng)的規(guī)律性。粉煤灰中的氧化物以相關(guān)礦物相出現(xiàn)的順序可概括如下: (1) SiO2 對(duì)于高鈣粉煤灰,其出現(xiàn)的順序?yàn)椋翰Ａw石英硅酸鹽(默硅鎂鈣石
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