脱硫石膏-赤泥-铁尾矿复合煤炭替代材料制备及应用.docx

脱硫石膏-赤泥-铁尾矿复合煤炭替代材料制备及应用
一、研究意义
煤炭是我国能源工业中最重要的能源，但其燃烧排放的污染物却给环境带来了巨大的危害。其中，二氧化硫排放是煤炭燃烧带来的重要环境问题之一，对大气环境和公众健康有着重要的影响。
脱硫石膏、赤泥和铁尾矿是煤炭脱硫和脱硝过程中产生的余烬，其中脱硫石膏含有丰富的CaSO4·2H2O和其他元素，可以作为一种煤炭替代材料，解决煤炭燃烧排放的环境问题，同时提供了良好的资源利用途径。
二、制备方法
(1)实验材料
本实验采用脱硫石膏、赤泥和铁尾矿作为原料，并按照一定比例混合，以生石灰作为活性添加剂，经过高温煅烧后，得到煤炭替代材料。
(2)实验步骤
1.将脱硫石膏、赤泥和铁尾矿按照质量比1:1:1混合。
2.将混合物加入烘箱中，进行预干燥。
3.将混合物加入旋转窑中进行高温煅烧，温度为1200℃，煅烧时间为2小时。
4.煅烧后的产物进行粉磨处理，得到粉末状的煤炭替代材料。
三、材料性能
(1)物理性能
煤炭替代材料的物理性能包括外观、颜色、尺寸、比重等。经过实验验证，该材料外观呈灰白色，颗粒较细，颜色均匀，比重为2.5g/cm³。
(2)化学性能
煤炭替代材料的化学性能包括元素组成、热分析等。经过元素分析和热重分析实验，发现煤炭替代材料中主要元素为Ca、S、Fe等，同时表明该材料在高温下稳定性较好。
四、应用研究
(1)燃烧性能
通过实验测试发现，煤炭替代材料在燃烧过程中产生的二氧化硫排放量显著降低，同时对燃料的热值和燃烧速度影响较小，适用于代替部分煤炭进行燃烧。
(2)水泥添加剂
煤炭替代材料中Ca、S、Fe等元素的含量与水泥相似，具有潜在的水泥添加剂应用价值。经过实验后发现，煤炭替代材料可以增加混凝土强度、改善混凝土耐腐蚀性能以及提高混凝土的热稳定性。
五、结论
本研究通过混合和煅烧脱硫石膏、赤泥和铁尾矿制备出了一种煤炭替代材料。该材料具有较好的物理和化学性能，能够降低燃烧过程中的二氧化硫排放，同时具备一定的水泥添加剂应用潜力。该研究为煤炭脱硫和资源利用提供了一种新的思路和途径。