赤泥-铜矿石复合载氧体用于煤化学链气化性能研究

《赤泥-铜矿石复合载氧体用于煤化学链气化性能研究》是一篇探讨新型载氧体在煤化学链气化过程中应用的学术论文。该研究旨在通过将赤泥与铜矿石结合，开发一种高效、环保且经济的复合载氧体材料，以提升煤化学链气化的效率和产物质量。

赤泥是氧化铝生产过程中产生的工业废渣，具有较高的铁含量和一定的活性，但其直接利用存在困难。而铜矿石则是一种富含铜元素的矿物资源，通常作为冶炼原料使用。两者结合后，可以形成具有独特物理和化学性质的复合材料，有望成为理想的载氧体。

在化学链气化技术中，载氧体的作用是将氧气从气化剂中传递到燃料中，促进燃料的气化反应，并减少二氧化碳的排放。传统的载氧体如氧化铁、氧化锰等虽然具有一定的应用价值，但在高温下的稳定性、反应活性及再生能力方面仍存在一定不足。因此，寻找一种性能优越的新型载氧体成为当前研究的重点。

本研究采用赤泥与铜矿石作为主要原料，通过球磨、干燥、焙烧等工艺制备出复合载氧体。实验过程中，对复合载氧体的物相结构、孔隙率、比表面积以及热稳定性进行了系统分析。结果表明，赤泥与铜矿石的复合材料具有良好的热稳定性和较高的比表面积，能够有效促进煤的气化反应。

在气化实验中，研究团队采用固定床反应器对不同配比的赤泥-铜矿石复合载氧体进行测试，观察其在不同温度条件下的气化性能。结果显示，随着铜矿石比例的增加，复合载氧体的反应活性显著提高，同时气体产物中的氢气和一氧化碳含量也有所上升，说明该材料能够有效促进煤的气化反应。

此外，研究还发现，赤泥中的铁元素在气化过程中起到了催化作用，有助于提高反应速率和气体产率。而铜矿石则提供了丰富的氧化还原位点，增强了载氧体的循环性能。这种协同效应使得赤泥-铜矿石复合载氧体在煤化学链气化过程中表现出优异的性能。

研究还对复合载氧体的循环稳定性进行了评估。经过多次循环实验后，复合载氧体的活性仍然保持较高水平，未出现明显的失活现象。这表明该材料具有良好的循环使用性能，适用于长期运行的气化系统。

从环境和经济角度来看，赤泥作为一种工业废弃物，若能被有效利用，不仅能够减少环境污染，还能降低原材料成本。而铜矿石作为传统资源，其加入可以提升材料的整体性能，实现资源的综合利用。因此，赤泥-铜矿石复合载氧体的应用具有重要的现实意义。

综上所述，《赤泥-铜矿石复合载氧体用于煤化学链气化性能研究》这篇论文通过实验研究和理论分析，展示了赤泥与铜矿石复合材料在煤化学链气化过程中的良好性能。该研究成果为开发新型载氧体材料提供了新的思路，也为煤化工领域的可持续发展提供了技术支持。