玉米淀粉造孔剂对富铝煤矸石合成轻质莫来石料的影响

为了综合利用煤矸石,以天然富铝煤矸石矿为原料,聚乙烯醇(PVA)为结合剂,玉米淀粉为造孔剂,于1 500℃保温3 h反应烧结合成轻质莫来石料,研究了造孔剂加入量(其质量分数分别为10%、20%、30%、40%、50%)对轻质莫来石烧结性能以及显微结构的影响。结果表明:随着玉米淀粉加入量的增大,合成的轻质莫来石料体积密度明显降低,显气孔率和线收缩率显著增大,玉米淀粉的添加量以40%(w)为宜,此时合成的轻质莫来石料的体积密度和显气孔率分别为1.21 g·cm-3和62%;合成的轻质莫来石料的主晶相为莫来石,次晶相为刚玉,莫来石晶体呈柱状发育,刚玉晶粒被莫来石晶粒包裹,构成了疏松的空间网络结构。

富铝煤矸石低钙烧结法提铝的实验研究

以提取富铝煤矸石中的氧化铝为目的,采用低钙烧结法活化煤矸石,研究了烧结温度、烧结时间和碱比(n(Na_(2)O)/[n(Al_(2)O_(3))+n(SiO_(2))+n(Fe_(2)O_(3))])对烧结熟料矿物相、微观结构及氧化铝溶出效果的影响。其中,烧结温度设置6个水平(1000℃,1050℃,1100℃,1150℃,1200℃,1250℃),烧结时间设置6个水平(30 min,50 min,70 min,90 min,110 min,130 min),碱比设置5个水平(0.8,0.9,1.0,1.1,1.2)。根据钙比(n(CaO)/[n(SiO_(2))+n(TiO_(2))])为1.1、碱比为变量配料,在不同烧结温度和烧结时间下进行单因素试验;所得熟料研磨过筛后按照氧化铝标准溶出条件在集热式恒温磁力水浴锅中溶出,得到溶出固相,然后对熟料和溶出固相进行检测分析,得到不同条件下的氧化铝溶出率。对最佳配比的生料,做不同温度下的烧结试验,分析熟料矿物相和微观结构等的变化。结果表明:随温度升高,高岭石脱水生成偏高岭石,在686.71℃完成转变;偏高岭石优先与碳酸钠反应生成硅铝酸钠Na_(2-x)Al_(2-x)Si_(x)O_(4),在石灰石对Na_(2-x)Al_(2-x)Si_(x)O_(4)的分解作用下,Na_(2-x)Al_(2-x)Si_(x)O_(4)中硅的摩尔数x逐渐降低并趋于0,最终形成NaAlO_(2)和Na_(2)CaSiO_(4)矿物;在实验条件下,升高温度、延长时间或增加碱比可促使Na_(2-x)Al_(2-x)Si_(x)O_(4)向NaAlO_(2)转变;而高温、长时间和高碱比易使熟料烧结致密,导致NaAlO_(2)的溶解度下降。在钙比为1.1、温度为1150℃、时间为90 min、碱比为1.1的条件下,氧化铝溶出率达87.51%(质量分数)。

富铝煤矸石合成低成本莫来石均质料研究(英文)

以河南省巩义市天然煤矸石矿为起始原料,经振动球磨机研磨后压制成型,反应烧结制备了低成本莫来石均质料。通过X射线衍射、场发射扫描电子显微镜对试样进行了表征。结果表明:经1600℃保温3 h烧成后可获得体积密度为2.81 g/cm3,显气孔率为5%的压块烧成莫来石,试样主晶相为莫来石固溶体(Al4.56Si1.44O9.72),晶体呈柱状发育,彼此交错构成网络结构。同时本文也研究了原料粒度、烧成温度对合成莫来石性能的影响。