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气氛对煤矸石燃烧过程中锂元素迁移转化的影响
煤炭转化
网络首发时间:2025-03-13 14:42:30
14
作者
朱文睿
周春财
吴飞坛
单位
合肥工业大学资源与环境工程学院
摘要
为探究煤矸石燃烧过程中Li元素的迁移转化特性,选取内蒙古地区煤矸石为研究对象,采用ICP-MS,XRD,XRF,SEM,TG-DSC和逐级化学提取等技术方法探究其在不同气氛(空气和21%O2+79%CO2)、不同温度(500 ℃~1000 ℃)下燃烧过程中矿物与锂(Li)元素的迁移转化规律。结果表明:煤矸石的矿相主要为高岭石、石英、伊利石、黄铁矿和方解石,燃烧后矿相中高岭石、伊利石矿物消失,莫来石、赤铁矿出现;氧气和二氧化碳的存在影响燃烧的化学路径和元素的化学形态。21%O2+79%CO2燃烧气氛下燃烧产物中Li的含量高于O2/N2气氛的,O2/CO2气氛中挥发率明显低于空气气氛,有利于Li的富集;高温不利于Li的富集,两种气氛下Li的挥发率均随燃烧温度的升高而增加。煤矸石和燃烧产物中Li以残渣态为主,碳酸盐结合态、Fe-Mn氧化物结合态、有机结合态次之,可交换态的含量相对较少,Li主要赋存硅酸盐矿物中。煤矸石中Li可在燃烧作用下富集于煤灰中,从而实现Li的进一步富集。然而,燃烧过程中Li的迁移转化和富集行为受到Li的赋存形态、Li与化学组分的相互反应、燃烧条件(气氛、温度等)等多种因素影响。因此,研究不同气氛及温度等燃烧条件作用下煤矸石中Li的迁移转化行为,有望实现Li的定向富集,为Li的高效提取提供理论依据。
关键词
煤矸石
锂
气氛
燃烧过程
迁移转化
文章目录
0引 言
1实验部分
1.1 样品采集和制备
1.2 模拟燃烧实验
1.3基本性质分析
1.4 矿物学分析
1.5 煤矸石及燃烧产物元素分析
1.6逐级化学提取
1.7 元素挥发率的计算
2结果与讨论
2.1煤矸石的理化性质
2.2燃烧过程中煤矸石的矿物转化
2.3 燃烧过程中Li的挥发率变化
2.4煤矸石中锂元素的形态变化
2.4.1 空气气氛下煤矸石燃烧过程中锂元素的赋存形态
2+CO2气氛下煤矸石燃烧过程中锂元素的赋存形态'>2.4.2 O2+CO2气氛下煤矸石燃烧过程中锂元素的赋存形态
3 结 论
引用格式
朱文睿,周春财,吴飞坛.气氛对煤矸石燃烧过程中锂元素迁移转化的影响[J/OL].煤炭转化,1-12[2025-03-15].http://kns.cnki.net/kcms/detail/14.1163.TQ.20250312.1827.002.html.
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