利用自燃煤矸石制備礦物聚合材料的研究.pdf

1、礦物聚合材料是以鋁硅酸鹽或工業(yè)固體廢物為主要原料，以高嶺石作配料，硅酸鈉作結構模板劑，氫氧化鈉作激活劑而制成的一類新型無機非金屬材料。它具有耐高溫、耐酸堿、耐硫酸鹽、耐凍融、低膨脹率、低收縮率、強度高、耐久性好等優(yōu)點。煤矸石是我國排放量最大的工業(yè)固體廢棄物之一，到目前為止我國煤矸石的綜合利用率不到50％，煤矸石的大量排放不僅占用大量耕地，而且污染環(huán)境。因此本文以煤矸石為主要原料制備礦物聚合材料，為煤矸石的綜合利用開辟一條新的途徑。

2、 進行了利用未經(jīng)熱處理的遼寧南票自燃煤矸石直接制備礦物聚合材料的研究，結果表明，直接制備出的礦物聚合物材料疏松、多孔、強度較低，同時在固化過程中體積膨脹較大又有難聞的氣味。分析了導致上述結果的原因。 通過單因素試驗，研究了自燃煤矸石煅燒溫度、高嶺土煅燒溫度、高嶺土摻量、堿摻量、水玻璃摻量、水含量、固化溫度、固化時間以及放置時間對礦物聚合材料抗壓強度的影響。實驗結果表明，自燃煤矸石的煅燒溫度為800℃時材料的抗壓強度達到最大；高

3、嶺土的煅燒溫度為750℃時，礦物聚合材料的抗壓強度最大；當煅燒高嶺土的摻量占固相量的10％時材料的抗壓強度最大；隨著水玻璃溶液的增加，材料的強度先增加后降低；隨著氫氧化鈉含量的增加材料的抗壓強度先增加后降低；隨著水灰比的增加，材料的抗壓強度下降；隨著固化溫度的升高，材料的抗壓強度增大；當材料的固化溫度為60℃，隨著固化時間的延長材料的抗壓強度先增加后降低；隨著放置時間的延長，材料的抗壓強度不斷提高。 通過正交實驗，得到利用遼寧南

4、票自燃煤矸石制備礦物聚合材料的優(yōu)化工藝條件，并制備出7d強度高達60.6MPa的煤矸石礦物聚合材料，處于國內(nèi)領先水平。 對礦物聚合材料進行了XRD、DTA、IR和SEM分析，結果表明，礦物聚合材料基體相具有類似沸石無定形硅鋁網(wǎng)絡結構，化學組成是非晶質至半晶質的鋁硅酸鹽聚合物，外觀呈現(xiàn)為絮凝狀。分析了礦物聚合材料固化反應機理。 對礦物聚合材料的耐高溫、耐凍融、耐硫酸鹽和耐酸堿性等進行了研究，研究結果表明，該材料具有優(yōu)良的耐