煤矸石的基礎(chǔ)研究之熱活化方面的問題

高嶺石在加熱至500~900℃時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)槠邘X石的觀點(diǎn)還是相當(dāng)一致的。對于高嶺石物相轉(zhuǎn)變機(jī)制爭論的焦點(diǎn)有以下幾個(gè)方面。

煤矸石的微觀結(jié)構(gòu)評價(jià)法

煤矸石材料的微觀結(jié)構(gòu)（晶體結(jié)晶度、玻晶比、聚合度等）一定程度上決定了材料潛在的膠凝性能或火山灰活性，基于這一原理袁潤章等將礦渣結(jié)構(gòu)分為三個(gè)層次，并確定了各個(gè)層次中與其活性相關(guān)的表征參數(shù)。

煤矸石的機(jī)械活化

機(jī)械活化通常也稱為物理活化，是指通過將物料磨細(xì)以提高其活性的活化方式。通過機(jī)械粉磨能夠使顆粒迅速細(xì)化，提高了顆粒的比表面積，增大了水化反應(yīng)的界面。機(jī)械活化在煤矸石、粉煤灰、礦渣的處理方面，具有很好的效果。

煤矸石機(jī)械活化機(jī)理

在粉磨的過程中，強(qiáng)烈的機(jī)械沖擊、剪切、磨削作用和顆粒之間的相互擠壓、碰撞作用，可以使晶體顆粒細(xì)化

煤矸石的來源及分類

對煤矸石的分類和命名不僅是煤矸石綜合利用的基礎(chǔ)工作，而且也是一項(xiàng)綜合性較強(qiáng)的工作。

煤矸石的火山灰活性試驗(yàn)法主要有那些特點(diǎn)

將煤矸石試樣與氧化鈣按4：1體系混合，將混合好的試樣以0.5的水灰比成型，于60℃下養(yǎng)護(hù)至需要齡期，將各齡期的試件破損后，另一部分取其核心塊狀

煤矸石的火山灰活性試驗(yàn)法的實(shí)驗(yàn)方法

總堿度（OH-濃度）測定的步驟為：吸取25.00mL濾液并放入300mL錐形瓶中，加水稀釋至100mL左右，加入甲基橙溶液（1g/L）1滴，用0.1mol/L鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液呈橙紅色。

煤矸石的熱活化方法

用沸騰鍋爐煅燒煤矸石，為煤矸石的利用找到了一條新途徑，可大大地節(jié)約燃料和降低成本。沸騰爐是近年發(fā)展起來的一種新的燃燒技術(shù)。

煤矸石的活化機(jī)理

原料中伊利石的衍射峰并不明顯，經(jīng)過400℃煅燒后伊利石衍射峰增強(qiáng)[d=10.01(002)和d＝4.50(110)]，原因是未煅燒煤矸石中伊利石含量較少，高嶺石轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷B(tài)的偏高嶺

煤矸石的熱活化機(jī)理是什么

煤矸石在煅燒過程中，當(dāng)溫度為600℃時(shí)六配位的鋁消失，表征AlⅥ-OH912cm-1和940cm-1譜帶以及表征AlⅥ-O-Si振動的538cm-1吸收峰消失

煤矸石的熱活化機(jī)理的一些知識

煤矸石中黏土礦物含量以及黏土礦物的種類是影響其煅燒溫度的主要因素，因此純黏土礦物結(jié)構(gòu)的破壞溫度和鋁配位狀態(tài)的改變溫度，對煤矸石煅燒有一定的參考價(jià)值。

煤矸石的熱活化途徑

由于微波輻照是對礦物整體加熱，因此煤矸石的煅燒比較充分，解決了傳統(tǒng)加熱方式中為提高煅燒效果而細(xì)度比較孝需要的時(shí)間比較長的問題，同時(shí)微波輻照也改變了煤矸石的礦物結(jié)構(gòu)，對于煤矸石的潛在活性也會有更大的影響。

煤矸石的結(jié)晶度是如何評價(jià)的

通過對石英結(jié)晶度進(jìn)行評價(jià)可以在一定程度上反映煤矸石整體膠凝活性。煤矸石粉碎機(jī)關(guān)于石英結(jié)晶度的評價(jià)方法，1976年Murata首先提出根據(jù)XRD上五指峰的峰型來判定石英結(jié)晶程度。

煤矸石的結(jié)晶度評價(jià)法

通過對石英結(jié)晶度進(jìn)行評價(jià)可以在一定程度上反映煤矸石整體膠凝活性。關(guān)于石英結(jié)晶度的評價(jià)方法，1976年Murata首先提出根據(jù)XRD上五指峰的峰型來判定石英結(jié)晶程度。

煤矸石的酸堿融出法的煅燒

而隨著煅燒溫度的升高，伊利石結(jié)構(gòu)的破壞，在1000℃硅、鋁的溶出再次出現(xiàn)一個(gè)極值，隨后氧化硅和氧化鋁之間發(fā)生反應(yīng)形成新的物質(zhì)，硅、鋁的溶出也隨之下降。

煤矸石的酸堿融出法的簡介

硅酸鉀溶液水解形成了大量的(HO)3SiO-、二價(jià)正硅酸離子和三價(jià)正硅酸離子，從而阻止了煅燒煤矸石的繼續(xù)溶解，抑制了Al(OH) 的形成

煤矸石礦物組成的簡介

煤矸石的肆意排放、隨意堆放及其自燃特性決定了煤矸石危害的立體性和嚴(yán)重性，主要體現(xiàn)在對土壤、水源以及空氣的污染以及引起地質(zhì)災(zāi)害等方面。

煤矸石的綜合利用

由于煤矸石化學(xué)組成的多樣性、礦物成分的復(fù)雜性、堆放時(shí)間的不確定性以及產(chǎn)量的規(guī)模性給煤矸石的基礎(chǔ)研究和高附加值利用帶來了很大的技術(shù)挑戰(zhàn)

煤矸石綜合利用的一些現(xiàn)狀

煤矸石的應(yīng)用是基于煤矸石的物化組成，根據(jù)煤矸石的熱值大小可將煤矸石用作燃料和原料。在基礎(chǔ)理論方面，煤矸石的研究多是集中在煤矸石的熱活化與煤矸石膠凝機(jī)制兩方面。

煤矸石綜合利用的總體政策

經(jīng)濟(jì)性、環(huán)境性和社會性的統(tǒng)一煤矸石的綜合利用要堅(jiān)持“因地制宜，積極利用”的指導(dǎo)思想，實(shí)行“誰排放、誰治理”、“誰利用、誰受益”的原則。

煤矸石綜合利用的技術(shù)原則

煤矸石發(fā)電技術(shù)原則煤矸石用于發(fā)電，煤矸石的綜合利用主要是利用煤矸石的熱值，因此煤矸石應(yīng)選擇發(fā)熱量較高的四類煤矸石，發(fā)熱量為6270~12550kJ/kg

煤矸石膠凝活性的評價(jià)

強(qiáng)度法是將火山灰質(zhì)材料與其他膠凝材料（通常是指石灰）混合，以其硬化體所呈現(xiàn)的強(qiáng)度作為火山灰活性的指標(biāo)。強(qiáng)度法是目前被普遍接受、應(yīng)用較廣的評價(jià)方法。

煤矸石自燃造成空氣污染

除了自燃產(chǎn)生有害氣體對空氣產(chǎn)生污染以外，揚(yáng)塵是煤矸石對空氣的又一種危害。煤矸石在露天堆放時(shí)，煤矸石表面會風(fēng)化成粉末，在風(fēng)力的作用下形成揚(yáng)塵。揚(yáng)塵量的大小主要與煤矸石粉末粒度以及周圍氣候條件即風(fēng)量有關(guān)。

煤矸石表面結(jié)合能評價(jià)法的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和方法

根據(jù)XPS原理，表面元素的芯能級電子結(jié)合能值與該元素的原子在表面所處的化學(xué)環(huán)境有關(guān)，與結(jié)構(gòu)相關(guān)；另外，膠凝材料的水硬性主要發(fā)生在顆粒表面。

煤矸石表面結(jié)合能評價(jià)法的研究現(xiàn)狀

不同聚合態(tài)結(jié)構(gòu)硅酸鹽的結(jié)構(gòu)和其Si2p結(jié)合能或Si（KLL）俄歇能譜具有明顯的化學(xué)位移關(guān)系，其表面結(jié)構(gòu)狀態(tài)可以從化學(xué)位移曲線上推導(dǎo)出來。