熊金钰 刘 铭 李寒旭

(安徽理工大学化学工程学院，232001 安徽淮南)

0 引 言

煤气化是高效清洁的用煤方式。在煤气化过程中，有机物质转化成合成气，无机物质形成飞灰和底渣。渣的沉积、黏附过程与煤中含铁矿物的转变行为紧密相关[1-3]。在气化条件下，含铁矿物的转化关系到渣的黏度变化和熔渣的结晶过程[4]。作为煤灰中丰富的变价元素，还原态铁(Fe2+)具有相当的黏性，且在气化气氛中能够存在较长时间，对灰渣的熔融行为影响很大[5-6]。含铁成分与石英、黏土等物质反应，形成了低温共熔体，这些共熔体扮演黏合剂的角色，有利于渣块的形成[7]。灰渣的形成过程伴随着Fe，Si等无机元素的富集，一些不规则的球形颗粒上出现Fe的显著富集[8-9]。铁元素富集到一定程度，原熔渣体系的相平衡被破坏，一些矿物成分结晶析出，引起渣体系黏度剧增，形成大渣块，不利于气化炉的平稳运行。还原性气氛下，煤中含铁矿物的转化过程引起了广泛关注。WEI et al[10]研究发现煤在φ(CO)∶φ(H2)=50∶50和φ(CO)∶φ(H2)=10∶90两种气氛下熔渣中析出单质铁；XIONG et al[11]对高硫煤中铁的赋存形态及还原性气氛中熔渣析铁过程进行了初步研究。

研究含铁物相的转化过程，穆斯堡尔谱不失为一种好方法，可以区分出XRD不能鉴别的一些含铁物相，能够定量测试煤及煤灰中的各种含铁矿物及其相对含量。国外有很多学者利用穆斯堡尔谱研究了煤及煤利用过程中的含铁矿物转化情况，如EISSA et al[12]利用穆斯堡尔谱分析了埃及煤中铁的赋存形式；……