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驗中，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程中浪費了大量的其他能源，包括鎂渣剛從還原罐排出時可觀的物理潛熱以及常壓水合過程的保溫和生產(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)，通過自行設(shè)計的實驗系統(tǒng)對熾熱鎂渣進(jìn)行激冷水合改性并添加粉煤灰以制備脫硫劑。水合實驗中，考慮粉煤灰/鎂渣質(zhì)量配比、激冷水合時間、熾熱鎂渣表面溫度等參數(shù)。作者采用熱重分析儀對不同水合產(chǎn)物分別進(jìn)行脫硫性能實驗，分析激冷水合條件對激冷水合過程的影響。采用氮吸附實驗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、水合時間、鎂渣表面溫度以及液固比;
　　(2)在本文的實驗條件下，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，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)氮吸附實驗結(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)孔徑對產(chǎn)物分形特征的影響趨勢為分形維數(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。