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本文首先选取LZ为研究对象,通过向LZ煤中添加CaSO4研究煤中硫元素的迁移,为高硫煤中硫元素对含铁矿物转化影响提供理论基础;然后选取高硫煤ZX,在不改变硅铝比情况下添加SiO2、Al2O3和Fe203调节ZX煤灰中铁的含量,利用灰熔融温度测定仪、XRD、SEM-EDX等分析手段,考察不同铁含量下煤灰熔融性、晶体矿物组成及灰渣表观形貌的变化情况,同时观察硫元素对含铁矿物转化的影响,并利用热力学软件研究含铁矿物对灰渣矿物组成影响的机理。根据实验结果,得到以下结论:(1)LZ煤添加含钙试剂后灰熔融温度降低,且添加CaSO4后降低幅度更为明显;CaSO4分解产生的CaS对灰熔融温度产生影响,结合SEM-EDX分析结果,添加CaSO4后灰渣中硫元素并没完全以气体形式散出,而是与煤中铁元素形成低温共熔体存在于灰渣中。(2)调节后的ZX煤灰熔融温度呈波动趋势;对比矿物组成发现小于原煤铁含量时(WFe2O3< 11.76%),钙离子在矿物组成中的影响大于铁离子,高温下灰渣中主要有钙长石和FeS等助熔矿物;当铁含量大于原煤铁含量时(WFe2o3≥11.76%),铁离子对矿物组成的影响较大,Fe2+破坏钙长石骨架生成铁钙硅铝酸盐等低温共熔物,此时灰渣中晶体矿物有铁单质、FeS和少量莫来石。(3)对比达到流动温度之后的灰渣表观形貌,当WFe2O3<11.76%时,灰渣基底材料沟壑纵横,凹凸不平,成分主要为钙质硅铝酸盐,仅在WFe2O3=8.82%时检测到少量碎屑状FeS和FeO粘附在表面上,当WFe2O3≥11.76%时,灰渣基底材料基本呈碎屑状,矿物中含铁物相明显,成分为铁单质以及少量铁钙硅铝酸盐。(4)从热力学软件模拟计算结果得知灰渣中铁含量越高,莫来石含量越少,铁元素会抑制莫来石的生成,同时参与并加快石英、钙长石、莫来石等矿物之间共熔,缩短液相生成量骤增的温度区间。(5)含铁矿物转化与煤中硫元素迁移关系密切,高温下两种元素生成FeS及(Fe-O-S)melt共熔体。