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煤矸石的热活化机理是什么

时间:2014-05-09 14:53:03

作者:世邦机器

Cruz-Cumplio等研究了高岭石层间OH-红外光谱发现高岭石晶格中OH-的取向对层间内聚能有影响,层间内聚能又与高岭石结晶度有关。当OH-与晶体c轴夹角减小,内聚能增大,高岭石结晶度降低。3669cm-1的谱带可以表征高岭石的结晶度,这个谱带越强,结晶度越高,当没有这个谱带时高岭石的结晶度较低,如果该谱带为弱的峰,结晶度高,为肩峰时结晶度较高。根据原煤矸石中OH-谱带特征,可以认为煤矸石中高岭石的结晶度较高。当煅烧温度达到800~900℃时,645cm-1吸收峰的出现表明活性氧化铝的形成,煤矸石破碎机偏高岭石和伊利石的分解使氧化铝含量达理想。当煅烧温度为1100℃时,546cm-1吸收峰的出现表征莫来石的形成。692cm-1吸收峰逐渐消失以及1083cm-1谱峰的宽化是由于石英的部分熔融。在煅烧温度为600℃、800℃和1200℃表征Si-O-Si非对称伸缩振动的吸收谱带宽化,三次宽化的原因表明在煅烧过程中煤矸石物相的三次转变:600℃时偏高岭石开始形成,800℃时偏高岭石的大量形成和伊利石结构的破坏以及1200℃时石英的部分熔融。

煤矸石在煅烧过程中,当温度为600℃时六配位的铝消失,表征AlⅥ-OH912cm-1和940cm-1谱带以及表征AlⅥ-O-Si振动的538cm-1吸收峰消失;560cm-1吸收峰表征的是硅氧四面体和铝氧四面体所形成的双环结构。红外分析结果表明在煅烧过程中煤矸石中六配位铝转变为四配位铝。

与原煤矸石相比,经800℃煅烧煤矸石的29 Si和27Al MAS NMR谱发生了很大的变化。煅烧煤矸石中表征六配位铝的共振峰基本消失,煤矸石粉碎机厂家出现明显的四配位铝共振峰(化学位移在54.84处),表明煅烧过程中六配位铝转变成四配位铝,化学位移在54.84处的共振峰归属于q4/AlQ4(4Si),伊利石中四配位铝共振峰的化学位移约为70,归属于q1/AlQ1(1Si),因此,在54.84处出现的共振峰是由高岭石的热变产物(偏高岭石)引起的。800℃煅烧29 Si NMR谱向高场移动,高岭石的共振峰消失,在-100.67处出现一个尖锐的、微弱的共振峰,石英29 Si NMR共振峰(化学位移为-107.42)强度增加,并成为主要的共振峰,原因是高岭石转变为偏高岭石以及伊利石的结构的破坏,石英晶体相对含量增多。27Al MAS NMR和IR分析结果一致,煅烧后煤矸石中六配位铝转变成四配位铝。

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