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燃料化工论文_宁东煤气化细渣及其碳灰分离产物

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文章摘要:煤气化是煤炭清洁高效利用的关键技术，煤气化过程中产生了大量的细渣，细渣中复杂的碳-灰交融状态以及高水分含量限制了其资源化利用，碳灰分离是煤气化细渣资源化利用的必要前提。本研究采用泡沫浮选法对宁东地区三种不同气化工艺产生的细渣（SNB1细渣，XTY细渣和JC细渣）进行碳灰分离，分析了气化细渣及其碳灰分离产物的基本物性和持水能力，并借助傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜和物理吸附仪研究和对比了气化细渣及其碳灰分离产物物理化学结构差异，以期为气化细渣的低成本处置与资源化利用提供参考。结果表明：通过泡沫浮选可以将三种细渣中的碳-灰进行不同程度的分离，泡沫浮选过程可以有效的将“游离”的球形矿物质颗粒与残碳颗粒进行分离，残碳表面和孔内灰颗粒相对更难去除。其中SNB1细渣的碳-灰分离效果最好，SNB1残碳中灰分降低至38.65%，SNB1尾灰中的灰分高达99.16%。经过泡沫浮选后，残碳和尾灰的持水能力相较于对应原气化细渣均有不同程度的降低，其中三种尾灰持水能力的降幅尤为显著（79.34%～96.61%）。此外，气化细渣及其碳灰分离产物中存在大量的圆柱形孔，碳-灰分离过程使得部分阻塞残碳颗粒中孔的微细球形矿物质颗粒脱离，从而使得残碳中微孔和中孔的数目增加，比表面积增大，而尾灰中主要以球形矿物质颗粒相互熔融而形成的缝隙中孔为主。碳灰分离过程使得部分夹带在残碳孔道内部的亲水性较强的微细球形矿物质颗粒被泡沫浮选过程去除，二氧化硅亲水位点相对减少，这使得三种残碳的持水能力相对于原气化细渣都有所降低。三种尾灰由于具有较低的比表面积(29.383～46.875 m²/g)，因而具有更低的持水能力。

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项目基金:《化学进展》网址: http://www.hxjzzz.cn/qikandaodu/2021/0927/1497.html