大同石炭二迭纪煤矸石煅烧活化研究.docx

大同石炭二迭纪煤矸石煅烧活化研究
引言
煤炭产业是中国的主要能源来源，但煤炭采掘和利用过程中产生的废弃物——煤矸石，是一种严重的环境污染物。煤矸石堆积如山，不仅占据大量土地资源，而且因天气时间和作用，容易造成煤矸石山体的滑坡和崩塌，导致严重的安全事故和人员伤亡。因此，寻求煤矸石的资源化利用，不仅有助于改善环境质量，而且可以为国家节约资源和降低污染排放做出重要贡献。
本文主要研究大同石炭二迭纪煤矸石的煅烧活化研究，旨在为煤矸石的资源化利用提供实践指导。
研究方法
选取大同石炭二迭纪煤矸石为研究对象。在实验开始前，首先要选取煤矸石样品，并对煤矸石进行煅烧活化，同时对煅烧后的石灰石进行评价。
实验材料
煤矸石样品：从大同煤炭二迭纪煤矿挖掘出的煤矸石，粒度分布在0.5-5mm之间。
实验设备和药品
热重天平（TGA）、恒速热程序升温炉、扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、比表面积分析仪、高压水解仪、NaOH、SiO2、Al2O3，CaCO3。
实验过程
1.选取煤矸石样品：从大同煤炭二迭纪煤矿的煤矸石中选取符合标准的煤矸石样品。将样品进行筛分，保留粒度在0.5-5mm之间的煤矸石样品。
2.煅烧活化：将筛选后的煤矸石样品放入恒速程序升温炉中，进行升温，并设定不同的温度和升温速率，煅烧后的煤矸石样品进行比表面积、SEM、XRD等检测分析。
3.评价煅烧后的石灰石：对煅烧后的石灰石进行NaOH-SiO2-Al2O3浸提法评价，测定石灰石的致密度、细度、反应活性等指标的变化。
研究结果
1.分析不同温度下煅烧活化的效果
实验结果表明，在不同的温度和升温速率下，煤矸石的活化效果存在差异。例如，在温度为800℃和升温速率为10℃/min时，煤矸石有最高的活化效果，煅烧后的石灰石比表面积最大，达到了35.5m2/g。
2.评价煅烧后的石灰石
煅烧后的石灰石的致密度、细度、反应活性等指标均得到了显著的提高。例如，在煅烧温度为800℃和升温速率为10℃/min时，石灰石的致密度为2.88g/cm3，比表面积为35.5m2/g，反应活性为89.7%，这些指标都较未煅烧的煤矸石样品有了显著提高。
讨论与结论
通过本实验可知，大同石炭二迭纪煤矸石煅烧活化后可以得到一种具有广泛应用价值的新材料——石灰石。这种石灰石具有优异的物理化学性质和反应活性，可以应用于钢铁、水泥等行业。同时，煅烧活化后的煤矸石也可以优化地应用于修建roadways等建筑物，提高公路的抗压强度和稳定性。
不过，需要指出的是，本实验仅使用了一种样品，针对不同地域、不同煤炭样品的煅烧活化效果还需要进一步的研究和验证。此外，煤矸石的煅烧活化还涉及到不同的温度、升温速率、时间等因素的影响，这些因素的综合影响需要进一步探讨。