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煤矸石直接烧结法制备微晶玻璃

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罗冰, 张淑君, 石丽, 林志胜. 煤矸石直接烧结法制备微晶玻璃[J]. 矿产保护与利用, 2022, 42(4): 113-120. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2022.04.013
引用本文: 罗冰, 张淑君, 石丽, 林志胜. 煤矸石直接烧结法制备微晶玻璃[J]. 矿产保护与利用, 2022, 42(4): 113-120. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2022.04.013
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LUO Bing, ZHANG Shujun, SHI Li, LIN Zhisheng. Preparation of Coal Gangue Glass-ceramics by Direct Sintering[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2022, 42(4): 113-120. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2022.04.013
Citation: LUO Bing, ZHANG Shujun, SHI Li, LIN Zhisheng. Preparation of Coal Gangue Glass-ceramics by Direct Sintering[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2022, 42(4): 113-120. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2022.04.013
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煤矸石直接烧结法制备微晶玻璃

  • 绵阳城市学院, 四川 绵阳 621010

  • 基金项目:
    校级教改项目（CC-YB2120）和校级科研项目（2021XJKY07）
详细信息
    作者简介: 罗冰(1987—)，女，博士，副教授，生态环境科普专家。2014年7月就职于绵阳城市学院(原西南科技大学城市学院)，主要从事各类固体废弃物的资源化利用研究。先后完成6项教研和科研项目，发表学术论文20余篇，其中SCI收录3篇，获得发明专利1项，实用新型5项。
    罗冰(1987—), 女, 四川苍溪人, 副教授, 博士, 主要从事固废资源化与能源化利用研究; E-mail: 510120206@qq.com

  • 中图分类号: TD849+.5;TQ171.73

Preparation of Coal Gangue Glass-ceramics by Direct Sintering

  • Mianyang City College, Mianyang 621010, Sichuan, China

    摘要

  • 以煤矸石为主要原料，CaO为助熔剂，采用直接烧结法制备微晶玻璃。探讨了热处理制度对微晶玻璃物相组成、吸水率、体积密度、线收缩率等物化性能的影响。结果表明：本试验所用煤矸石主要含SiO2 40%~50%、Al2O3 25%~40%、Fe2O3 5%~10%，在1 280℃下焙烧60 min，所制备的微晶玻璃主晶相为莫来石。同时，其体积密度和线收缩率最大，分别达2.155 g/cm3和17.911%，吸水率为0.302%。该工艺为煤矸石的资源化利用提供了一种途径。

    The SiO2-Al2O3-CaO system glass-ceramics were prepared by direct sintering method with coal measure solid waste-coal gangue as the main raw material, supplemented by a certain amount of CaO. The effects of heat treatment on the physical and chemical properties of SiO2-Al2O3-CaO glass-ceramics, such as phase composition, water absorption, bulk density and linear shrinkage, were discussed. The results showed that the main crystalline phase of the gangue glass-ceramics prepared at 1 280℃ for 60 min was mullite. Meanwhile, the bulk density and linear shrinkage were the largest, which were 2.155 g/cm3 and 17.911%, respectively, and the water absorption rate was 0.302%. It provided an effective way for the utilization of coal gangue.

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  • 图 1  煤矸石物相图谱

    Figure 1. 

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    图 2  煤矸石热重曲线

    Figure 2. 

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    图 3  不同烧结温度下煤矸石的物相图谱

    Figure 3. 

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    图 4  不同焙烧时间下煤矸石的物相图谱

    Figure 4. 

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    图 5  不同烧结温度下烧结样品的吸水率

    Figure 5. 

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    图 6  不同烧结温度下烧结样品的体积密度和线收缩率

    Figure 6. 

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    图 7  不同烧结温度下烧结样品的酸失量和碱失量

    Figure 7. 

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    图 8  不同焙烧时间下烧结样品的吸水率

    Figure 8. 

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    图 9  不同焙烧时间下烧结样品的体积密度和线收缩率(1 280 ℃)

    Figure 9. 

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    图 10  不同焙烧时间下烧结样品的酸失量和碱失量(1 280 ℃)

    Figure 10. 

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    表 1  煤矸石的化学成分分析

    Table 1.  Chemical composition of the coal gangue /%

    成分SiO2Al2O3Fe2O3CaOTiO2K2OSO3P2O5SrO
    含量48.0129.169.715.442.881.851.250.440.31
    成分BaOZrO2MgORb2ONa2OMnOZnONiO其他
    含量0.190.190.160.100.090.060.050.030.08
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收稿日期:  2022-03-31
刊出日期:  2022-08-25

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