鎂還原渣水合制備脫硫劑的試驗研究.pdf

1、鎂還原渣來自鎂冶煉廠，當(dāng)前只能作為廢棄物堆放。粉煤灰來自煤燃燒，一部分可用于建材，大部分仍儲存于灰場。本文分析總結(jié)了已有鎂渣利用的研究成果，并借鑒石灰/粉煤灰通過水合過程制備脫硫劑的方法，提出了利用粉煤灰的火山灰性質(zhì)，對鎂渣/粉煤灰通過水合改性制備高效脫硫劑的思路，同時采用添加劑水合的方法進(jìn)一步提高脫硫劑的活性。借助ICP-AES和XRD進(jìn)行了元素分析和物相分析，本論文進(jìn)一步明確了鎂渣和粉煤灰的元素組成和物相組成。設(shè)計并構(gòu)建了鎂渣/粉煤

2、灰水合裝置，通過改變粉煤灰/鎂渣質(zhì)量配比、水合時間、水合溫度等參數(shù)，制備了不同水合參數(shù)下的鎂渣/粉煤灰脫硫劑，對不同脫硫劑的脫硫性能進(jìn)行了研究，分析了水合參數(shù)對水合過程的影響。此外研究了添加劑對于提高脫硫劑脫硫活性的作用。脫硫劑的脫硫性能在自行構(gòu)建的以TGA為主要儀器的脫硫系統(tǒng)中進(jìn)行，考察了不同的反應(yīng)溫度對脫硫過程的影響。通過對水合前后和脫硫前后脫硫劑的物質(zhì)成分進(jìn)行分析，探討了鎂渣/粉煤灰的水合原理以及所制備脫硫劑脫硫反應(yīng)的原理。為了進(jìn)

3、一步探尋鎂渣/粉煤灰水合脫硫劑微觀特性，對相關(guān)脫硫劑使用氣體吸附儀研究了比表面積及比孔容積，使用SEM研究了表觀形貌。
　　 本研究主要內(nèi)容包括：⑴明確了鎂渣中參與水合反應(yīng)的物質(zhì)是Ca2SiO4，質(zhì)量含量達(dá)到90.16％，粉煤灰中相應(yīng)的水合反應(yīng)物質(zhì)是Al4SiO8、SiO2，鎂渣/粉煤灰水合脫硫劑的有效脫硫成分是水合硅鋁酸鈣[(CaO)(SiO2)2(Al2O3)(H2O)4]、水合鋁酸鈣[(CaO)3(Al2O3)(H2O)x

4、]；⑵本論文實(shí)驗條件下，脫硫反應(yīng)最佳溫度是920℃，與循環(huán)流化床鍋爐的爐溫一致；⑶本論文實(shí)驗條件下，鎂渣/粉煤灰水合的最優(yōu)參數(shù)是MR=20、TH=90℃、tH=8h，此參數(shù)下得到的鎂渣/粉煤灰水合脫硫劑鈣轉(zhuǎn)化率較原始鎂渣的3.36％提高到36.70％；⑷本論文實(shí)驗條件下，鎂渣/粉煤灰水合反應(yīng)最佳添加劑是乙二酸，添加0.5％的乙二酸時鎂渣/粉煤灰水合脫硫劑的鈣轉(zhuǎn)化率達(dá)到73.7％。添加氫氧化鈉時效果較乙二酸稍差，添加量為3.0％時鎂渣/粉