莫来石是一种高级耐火材料,具有非常广泛的用途。研究用优质煤矸石和高铝矾土为原料用粉末烧结法生产莫来石材料,并对其烧结过程中的化学反应、相组成及显微结构进行了分析。研究表明,铝矾土和煤矸石适当配比,加入一定量的钾长石熔剂,在1650℃烧结保温4h,制品中莫来石含量达到74.8%,破墒们为25.2%,矿物组成中不含方石英相和刚玉相。电镜下观察,莫来石晶体发育良好,

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2 0年第 2 08期

中国非金属矿工业导刊

总第6期 7

【验研究】试

媒砰离绍砚±制备单晶褶樊来材料的研究 付正，刘钦甫，刘龙涛，范磊 (中国矿业大学 (京)北资源与安全工程学院，北京 1 0 0 8 0 3) 摘要：莫来石是一种高级耐火材料，有非常广泛的用途。研究用优质煤矸石和高铝矾土为原料用粉末烧结法生产具莫来石材料，并对其烧结过程中的化学反应、相组成及显微结构进行了分析。研究表明，铝矾土和煤矸石适当配比， 加入一定量的钾长石熔剂，在 l6 0 5℃烧结保温4 h,制品中莫来石含量达到 7 8 4.%,破墒们为2 .%,矿物组成中不含 52方石英相和刚玉相。电镜下观察，莫来石晶体发育良好，呈条状、柱状交错成连续的 I状结构，与煤系高岭土加工业 - J氧化铝制备的莫来石达到了同样的效果。 关键词：莫来石；煤矸石；高铝矾土；粉末烧结

中图分类号：P 1 .3; 7 .1 . 6 9 2 lTQ15 7 2 1

文献标识码：A

文章编号：l 0—9 8 (0 80— 0 l 0 0 7 3 62 0 )2 0 2 - 3

Re e r h o e a a i n o m o e e u y t l u l e s a c n Pr p r to fHo g n o sCr sa l t M i W i a n u n g u i im u i t Co l h Ga g ea d Hih Al m n u Ba x t e F h n, i nu Li o ga, a e uZ e g L uQif, uL n to F nL i (h yL b rtr f a, hn nv ri f c ne& T cn lg, e ig 10 8, hn ) Te Ke a oa yo lC iaU ies yo i c o Co t Se eh oo y B in 0 0 3 C ia j Ab t a t M u l ei n a v n e fa t r tra d l s d i n yi d s i l r a . y t e ii g mu l e wi i h q ai sr c: l t a d a c dr r c o mae i l i s e y wi e yu e ma u t a e s S n h s n l t t h g - u l y n n r a z i h t

c a a g ea dh g u n u b u i a eb e v si aei i a e .

e s l et, ec e c a t n p a ec mp st n o l n u ha mi i m a x t h v e n i e t t t s p rAt al me t h mi a r c o, h s o o i o g n i l e n g nh p h t li h l e i i a d mir sr c u ei i trn r c s a eb e n l sz d T er s ac h wst a e sn e n y t e i i go l m n u b u i, n c o tu t r sn e g p o e s v e n a ay ie . h e hs o t i t r gs n szn f u n i h e r h t h i h a i i m a x t e c a a g ea d c r i mo n o a su f l s a r h i 6 0C C k u l e T e c n e t f l t r d c si 7 .% a d o g l n u e t na u t ts i m d p f 1 5￣ a ma em l t n a p e r o 4 n n i h o t n l ei p o u t 4 8 n o mu i n s

tegas hs 52 i rd cs n een r tb lea dc rn u O sra o n e eS M. rs l o lt h ls aei 2 .% npo u t a dt r ocio ai n ou d m. bev inu d rh E mec t s f le p s h s t t t y a mu i d v l p we l n o k i e n t r tu t r . e q a i fp o u t ss mi o t e ma e i l r p r d wi o lg n u n e e o l a d l o slk e wo k sr c u e Th u l y o r d c si i l t h t ra e a e t c a a g e a d t r a p h id s i u nu o ie n u t a a mi i m x d . rl l Ke r s m ul e c a a g e au n u b u i; o e it r g y wo d: l t; o g n u; l m i m a x t p wd r n e n i l i e s i

1前言

XRD、S M等手段对其进行了表征。 E 2实验 2 1原料 .

莫来石 ( A1O, S O:为铝硅酸盐矿物，是 3: 2i ) Al - SO2 2 2 i二元体系中稳定存在的化合物，其结构 03

特点是由结

晶形态良好的针柱状晶体形成的相互交织的网络骨架结构及硅酸盐玻璃相组成，没有游离的石英和刚玉晶体。莫来石具有膨胀均匀、抗热震稳定、 硬度大、抗化学腐蚀等性质，是理想的高级耐火材料u。天然莫来石在地壳中非常稀少，工业莫来石 主要由人工合成。 莫来石的性能与其纯度密切相关，纯度越高，产品的性能也越好。因此如何以较低的成本生产出高纯 度的莫来石产品就成为人们所关注的问题。目前已成

高岭岩( 0 )自准格尔煤田黑岱沟露天矿9 K一 1取号 煤层夹矸，煅烧矾土碎矿( 0 ) A一 1由内蒙古盛和耐火材料公司提供。经X分析，夹矸中高岭石含量达 8% RD 0以上，矾土中Al,较高，是制备莫来石的理想 含量 O原料。二者的化学成分见下表。 主要实验原料的化学成分分析结果( %)

功采用多种原料合成莫来石，I , i 岭￣ A1和S O”、高 I 0石、粉煤灰和高铝矾土等。本文以准格尔煤田煤 J 0系地层中储量丰富、品质优良的煤系高岭岩和煅烧铝矾土为原料，按矾土基莫来石均质熟料 (:约为 Al O, 6%~7%) 8 2的要求，加人一定量的钾长石做熔剂， 利用粉末烧结法成功制备出高纯度的莫来石，并利用

2 2实验过程 .

将上述原料按照一定的比例混合，在以刚玉为介质的球磨机上湿磨至一 .4 rm,置人 1 1型电热 00 4 a 0 -l

鼓风干燥箱中恒温 (O￣干燥3 I0C) h,加人适量的粘结 剂混练均匀后在不锈钢模具中压制成短柱状样品，压力为1MP。试样经干燥后，在电热炉中烧结。烧成 5 a