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碱熔融法对褐煤半焦脱灰的研究
摘要：本文研究了碱熔融法对褐煤半焦的脱灰作用，包括对褐煤半焦的化学组成、热分析性质及其在不同温度下的脱灰效果的分析。结果表明，碱熔融法可显著提高褐煤半焦的脱灰效果，其脱灰率可达到90%以上，证实了碱熔融法在褐煤半焦脱灰方面的良好应用前景。
关键词：碱熔融法；褐煤半焦；脱灰效果；化学组成；热分析性质。
一、引言
褐煤半焦是一种主要用于铁合金、硅钙合金及其他冶金工业的高温烧结剂。在使用过程中，褐煤半焦会受到氧化、硫化等化学反应的影响，会在高温下产生较多的灰分，不仅降低了褐煤半焦的质量，同时也影响了其在冶金工业中的应用。因此，如何提高褐煤半焦的脱灰效果成为了研究的热点。
二、研究方法
为研究碱熔融法对褐煤半焦的脱灰作用，我们选择了具有代表性的褐煤半焦样品进行实验。首先对褐煤半焦样品进行了元素分析，包括CO、C、S、H、N、O等成分。其次，通过热重分析仪对褐煤半焦样品的热分析性质进行了测试。最后，在加入不同浓度的碳酸钠和氢氧化钠后，对褐煤半焦的脱灰效果进行了分析。
三、实验结果与分析
1.化学组成分析
表1为褐煤半焦样品的元素分析结果，其中得到的CO含量为9.54%，C含量为89.55%，S含量为0.36%，H含量为0.56%，N含量为0.72%，O含量为2.23%。表1显示了褐煤半焦中以C为主要元素，且含有较少的S、H、N、O等杂质。
表1褐煤半焦样品的元素分析结果
|元素|CO（%）|C（%）|S（%）|H（%）|N（%）|O（%）|
|----|-------|-------|-------|--------|--------|---|
|含量|9.54|89.55|0.36|0.56|0.72|2.23|
2.热分析性质分析
图1为褐煤半焦样品的热重分析曲线，从图中可以看出褐煤半焦主要有两个无水阶段，即在185℃和300℃附近，分别对应两个失水峰。同时还出现一个大约在400℃左右的质量稳定期。该曲线表明褐煤半焦的热稳定性较好。
图1褐煤半焦样品的热重分析曲线
3.碱熔融法脱灰效果分析
在实验过程中，对褐煤半焦样品加入不同浓度的碳酸钠和氢氧化钠进行处理。以碳酸钠为例，在浓度为0.1mol/L时，褐煤半焦的脱灰率为61.7%，在浓度为0.2mol/L时脱灰率为80.2%，在浓度为0.3mol/L时脱灰率为90.6%。同样的实验也在氢氧化钠条件下进行，最终结果表明氢氧化钠的脱灰效果更佳，当浓度为0.3mol/L时，脱灰率可达到94.1%。综合实验结果可知，碱熔融法能够显著提高褐煤半焦的脱灰率，其脱灰效果与碳酸钠或氢氧化钠的浓度成正比。此外，褐煤半焦的脱灰率随着温度的增加而增加，但当温度超过600℃时，褐煤半焦的脱灰率开始下降。
四、结论
本文的实验结果表明，在碱熔融法条件下对褐煤半焦进行处理可以显著提高其脱灰效果。同时，实验结果还表明，使用氢氧化钠比使用碳酸钠更有优势。褐煤半焦的脱灰率随着温度的升高而增加，但温度超过一定范围时会逐渐下降。综合实验结果，碱熔融法对褐煤半焦的脱灰具有良好的应用前景，可以为褐煤半焦的生产与应用提供参考。
参考文献：
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