磁性灰粒在不同粒級(jí)氣化灰渣中的分布特性

呂飛勇，初茉，易浩然，郝焱，楊彥博，石旭，孫星博

（中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，北京 100083）

近年來，以煤氣化為基礎(chǔ)的煤炭高效清潔利用技術(shù)在我國(guó)發(fā)展迅猛。大規(guī)模煤氣化會(huì)產(chǎn)生大量氣化灰渣，僅寧東煤化工基地每年就會(huì)產(chǎn)生約360萬噸的氣化灰渣，包括約60%的粗渣和40%的細(xì)灰。作為煤基固廢的重要組成部分，煤氣化灰渣的規(guī)模化安全處置及分級(jí)分質(zhì)高值化利用受到了廣泛重視。對(duì)寧東煤氣化灰渣的基礎(chǔ)物性分析中，發(fā)現(xiàn)粗渣和細(xì)灰中都含有一定量的磁性物質(zhì)，這為磁選分質(zhì)利用和源頭減量提供了條件。

目前，關(guān)于氣化灰渣中磁性灰粒的研究很少，粉煤灰中磁珠的研究卻很豐富。在粉煤灰中，磁性灰粒主要由形態(tài)組成各異的磁珠構(gòu)成，磁珠作為富鐵灰渣的重要組成部分，其含鐵物相主要以磁鐵礦（FeO）、赤鐵礦（FeO）和富鐵玻璃體三種形式存在，可以通過磁場(chǎng)作用從灰渣中分離出來。湯達(dá)幀等對(duì)燃煤飛灰進(jìn)行的篩分磁選試驗(yàn)結(jié)果表明，篩分和磁選能使硅酸鹽質(zhì)微珠、富鐵質(zhì)球粒及熱解碳三類基本灰渣成分有效分離。梁爽的研究表明粉煤灰中磁鐵礦的單體解離度為28.73%，磁鐵礦、赤鐵礦與玻璃相存在連生關(guān)系，且粉煤灰中磁性礦物含量隨篩分粒級(jí)的增大而增多。來源廣、成本低、豐富的孔隙結(jié)構(gòu)和磁性強(qiáng)等特點(diǎn)使得灰渣中的磁性灰粒在重介質(zhì)選煤、重金屬脫除以及磁性復(fù)合材料制備等領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用潛力。

高溫還原的氛圍、凝結(jié)團(tuán)聚的成渣方式使得煤氣化灰渣中磁性物質(zhì)在不同粒徑灰渣中的分布情況不盡相同，目前并未看到有針對(duì)不同粒級(jí)氣化灰渣中磁性灰粒分布規(guī)律的研究。……