熾熱鎂渣激冷水合產(chǎn)物分形特征研究.pdf

1、鎂渣在被用作干法脫硫劑的實(shí)驗(yàn)中，由于其內(nèi)部孔隙不發(fā)達(dá)而導(dǎo)致鈣轉(zhuǎn)化率很低。對(duì)其進(jìn)行了各種活化處理后（如常壓水合、蒸汽活化和添加粉煤灰等），雖然鎂渣的孔隙結(jié)構(gòu)得到了較大程度的改善，但是脫硫效果與傳統(tǒng)的鈣基脫硫劑仍相差甚遠(yuǎn)，并且在活化處理的過(guò)程中浪費(fèi)了大量的其他能源，包括鎂渣剛從還原罐排出時(shí)可觀的物理潛熱以及常壓水合過(guò)程的保溫和生產(chǎn)蒸汽所消耗的電能等。研究進(jìn)一步提高鎂渣脫硫性能的途徑顯得尤為重要。
　　本文在前期研究成果的基礎(chǔ)上，借鑒高

2、溫渣激冷處理制備高活性水泥摻混料的方法，并利用粉煤灰的火山灰性質(zhì)，通過(guò)自行設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)熾熱鎂渣進(jìn)行激冷水合改性并添加粉煤灰以制備脫硫劑。水合實(shí)驗(yàn)中，考慮粉煤灰/鎂渣質(zhì)量配比、激冷水合時(shí)間、熾熱鎂渣表面溫度等參數(shù)。作者采用熱重分析儀對(duì)不同水合產(chǎn)物分別進(jìn)行脫硫性能實(shí)驗(yàn)，分析激冷水合條件對(duì)激冷水合過(guò)程的影響。采用氮吸附實(shí)驗(yàn)和分形理論研究相關(guān)樣品的微觀結(jié)構(gòu)特征。本文取得的主要研究結(jié)果如下:
　　(1)影響熾熱鎂渣激冷水合產(chǎn)物脫硫性能的

3、因素依次為灰鈣比、水合時(shí)間、鎂渣表面溫度以及液固比;
　　(2)在本文的實(shí)驗(yàn)條件下，熾熱鎂渣激冷水合的最佳參數(shù)是MR=20、tH=8h、TM=950℃、L/G=5。此時(shí)，水合產(chǎn)物的鈣轉(zhuǎn)化率較自然冷卻鎂渣水合產(chǎn)物的36.7％提高到61.13％;
　　(3)不同水合條件下，自然冷卻鎂渣和熾熱鎂渣激冷水合產(chǎn)物的吸附等溫線均接近第Ⅱ類，遲滯回線屬于B類;孔類型主要為平行板狹縫孔;
　　(4)氮吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，孔徑分布較寬，自

4、然冷卻鎂渣的水合產(chǎn)物最可幾孔徑分別為4nm和14nm，而熾熱鎂渣激冷水合產(chǎn)物分別為4nm和30nm;
　　(5)自然冷卻鎂渣水合和熾熱鎂渣激冷兩種活化方式得到的水合產(chǎn)物都具有分形特征，且大部分內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)由狹縫形孔隙構(gòu)成;
　　(6)孔徑對(duì)產(chǎn)物分形特征的影響趨勢(shì)為分形維數(shù)隨平均孔徑的增大而減小。主要表現(xiàn)在水合過(guò)程中產(chǎn)生的微孔比例，其次是介孔比例。微孔比例愈高，分形維數(shù)愈大;在微孔比例相當(dāng)?shù)那闆r下，介孔比例愈高，分形維數(shù)愈大。