一种由煤矸石和氧化铝制备莫来石晶须的方法

摘要：煤矸石是我国排放量最大的工业固体废弃物之一,处理不当不仅会占用大量的土地资源,还会对周边环境和居民身体健康造成不利影响。

“双碳”背景下要实现煤炭行业的绿色高质发展,必须要解决煤矸石的处理处置问题。

按照全硫含量、灰分产率、灰成分、碳含量和灰熔点对煤矸石进行了分类,对其物理性质和化学组成进行了分析。

阐述了煤矸石污染环境、污染水土和引发地质灾害等危害的机理,介绍了煤矸石的主要处理方法即物理法、化学法、物理化学法。

煤矸石综合利用途径目前主要有用作建筑材料、发电、熔融烧结、充填采空区、用作肥料等,其中熔融烧结法值得重点关注,因煤矸石中含有大量灰分,该方法可以使灰分得到有效利用,符合“吃干榨净”的理念。

关键词：煤矸石;物理化学性质;综合利用;熔融烧结法;物理法;化学法;物理化学法0 引言中国是世界上能源生产和能源消费大国之一,主要依赖于煤炭,煤炭的长期大规模开采造成了煤矸石的大量堆积。

煤矸石是煤炭开采过程中形成的废弃物,其碳含量较低,且干基灰分超过50%,其年排放量约占煤炭开采量的15%～20%,占中国工业废弃物排放量的25%。

按我国原煤年产量35亿～40亿t计,煤矸石年排放量至少在5亿～8亿t,已成为世界上最大的固体废弃物之一。

据统计,我国现有煤矸石在70亿t以上,而且还在以较快的速度增长。

煤矸石一般采用露天堆放,很多煤矸石山在常温环境下会发生自燃,释放出大量NO x、SO2等气体,不仅污染了空气,还影响了居民的正常生活和身体健康。

此外,煤矸石经风化后,锰、铬、硒、镍、砷等多种微量元素会散布到环境中,进而污染环境和地下水,对周边生态系统造成严重破坏。

有调查显示,我国的煤矸石利用率仅为60%～70%,通过燃烧来利用煤矸石通常会造成二次污染。

因此,开发煤矸石绿色高效利用途径,尽量避免其对生态环境造成不良影响,是我国煤炭行业亟需解决的问题。

基于此,本文在总结煤矸石的分类和特性的基础上,全面阐述其危害机理,详细介绍其资源化利用途径,以期为我国煤炭行业的高质量发展提供参考。

《莫来石制品生产技术、莫来石制备工艺配方及方法》1、粉煤灰空心微珠制备沸石/莫来石复合空心微球2、用铝型材厂工业污泥制造堇青石与莫来石耐火材料的方法3、用铝型材厂工业污泥制造莫来石耐火材料的方法4、一种刚玉-莫来石复相陶瓷涂层的制备方法5、低温烧结莫来石窑具6、用氧化铝导熔合成高纯电熔莫来石7、莫来石基陶瓷材料8、球磨机莫来石质球石及其生产工艺9、莫来石陶瓷多层基片及其生产方法10、高纯莫来石晶须的制备方法11、莫来石铸口砖制造方法、莫来石铸口砖及其用途12、一种锆刚玉莫来石氮化硼复合耐火材料13、无水泥莫来石复合材料浇灌料14、莫来石基陶瓷材料及其制备15、氧化锆增韧莫来石陶瓷晶界玻璃相抗杂剂16、用于莫来石结合的含碳化硅制品的结合剂及其制备方法17、用蓝晶石微粉制备莫来石-高硅氧玻璃材料的方法18、用红柱石微粉制备莫来石-高硅氧玻璃材料的方法19、烧结锆莫来石砖及其制备方法20、高强度莫来石陶瓷的制备方法21、一种合成莫来石的方法22、轻质莫来石浇注料23、莫来石质蜂窝陶瓷载体24、一种耐腐蚀高强度莫来石质过滤材料及其制造方法25、反应烧结产物为结合相的氧化锆-莫来石复相耐火材料及制备方法26、一种人工合成莫来石的方法27、一种刚玉莫来石制品28、钙长石结合莫来石砖的制造方法及其制品29、莫来石坯体和形成莫来石坯体的方法30、煤系高岭岩煅烧莫来石型精铸砂粉的生产方法31、一种氧化锆增韧莫来石陶瓷材料及制备方法32、改善的多孔莫来石体及其制备方法33、轻质莫来石隔热砖34、一种制备纳米莫来石的方法35、莫来石纳米微晶陶瓷制品及其制备方法36、含莫来石组分的氧化锆四元系复相陶瓷材料37、一种氧化锆增韧莫来石陶瓷的微波连接方法38、一种莫来石晶须增强铝合金复合材料及其制备方法39、锆刚玉莫来石质耐火球40、一种堇青石-莫来石轻质耐火砖及其制备方法41、一种制备莫来石单晶纳米带的方法42、莫来石材料的合成方法43、矾土基莫来石纳米粉体的制备方法44、刚玉-莫来石复合陶瓷用硅铝凝胶结合剂的制备方法45、刚玉-莫来石复合陶瓷推板的制备方法46、碳纳米管/莫来石陶瓷基复相材料及其制备方法47、连铸中间包用锆莫来石质上水口制作方法48、利用铝型材厂工业污泥研制轻质莫来石保温耐火材料的方法49、矾土基莫来石均质料的制备方法50、一种莫来石陶瓷低温烧结方法51、一种莫来石基陶瓷的水解反应诱导原位凝固成型工艺52、一种方石英-莫来石复合材料及制备方法53、一种刚玉-莫来石复合材料及制备方法54、一种利用高铝粉煤灰烧结合成莫来石的方法55、用机械力化学法低温制备高纯莫来石的方法56、堇青石、莫来石质耐热陶瓷材料57、用天然高岭土制备莫来石复相纳米晶的方法58、一种莫来石晶体耐火纤维毯的制法及其制得的产品59、刚玉-莫来石绝热砖60、原位反应法制备莫来石结合的碳化硅多孔陶瓷61、改善的多孔莫来石体及其制备方法62、一种莫来石晶须的制备方法63、高晶体结构堇青石-莫来石质窑具、窑炉耐火制品及焙烧工艺64、莫来石晶须-莫来石复合涂层及其制备方法65、莫来石基精密陶瓷部件的免脱气凝胶注模成型工艺66、高热震性莫来石-堇青石耐火组合物67、莫来石前驱体原位包覆碳纳米管的复合粉体的制备方法68、多晶莫来石在加热炉上的应用方法69、堇青石基、莫来石基管状陶瓷分离膜的制备方法70、一种莫来石质高强防腐烟囱内衬砖及其制造方法71、一种粉煤灰制备莫来石质微孔曝气头(板)的方法72、干熄焦用莫来石-碳化硅耐火材料及制备73、一种氧化锆-莫来石复合粉体的制备方法74、一种用熔盐法制备莫来石晶须的方法75、一种多孔莫来石陶瓷材料及其制备方法76、一种单晶相莫来石的工业制造方法77、一种低温烧制良导热性刚玉-莫来石质陶瓷砖的方法78、电熔莫来石的制造方法79、凝胶冷冻干燥法制备莫来石多孔陶瓷的方法80、一种煤矸石制备莫来石的方法81、高岭土制备莫来石的方法82、干法人工合成莫来石中的坯料制备方法及所用装置83、莫来石的烧制方法及所用的回转窑84、规模化干法人工合成莫来石的生产线85、干法人工合成莫来石的坯料烘干方法及所用的烘干设备86、一种钛酸铝-莫来石质蜂窝陶瓷及其制备方法87、利用铝型材厂污泥制备钛酸铝-莫来石复相材料的原料配方与方法88、一种制备氧化锆/莫来石晶须复相材料的方法89、一种由煤矸石和氧化铝制备莫来石晶须的方法90、一种微孔莫来石轻质骨料及其制备方法91、一种高纯莫来石的加工工艺92、莫来石耐火保温制品及其制备方法93、一种新的莫来石轻质隔热保温砖的配方94、一种新的莫来石轻质隔热保温砖的配方95、一种大型、特异形莫来石-刚玉系烧结耐火材料制品及其生产工艺96、从铸造型砂废料中回收氧化锆、莫来石和稀土的方法97、一种低铝莫来石耐火浇注料98、一种刚玉莫来石自流耐火浇注料99、一种莫来石-高硅氧玻璃复相材料及其制备方法100、一种高温抗蠕变刚玉-莫来石承烧板及其制备方法101、莫来石生产中的尾气余热利用和除尘装置102、干法人工合成莫来石生产线103、连铸中间包用锆莫来石质上水口104、莫来石干法生产用的挤泥机105、用于莫来石生产的磨粉系统106、莫来石生产用的提升输送装置107、轻质莫来石隔热耐火砖本公司拥有各种专利技术5400余种，所有技术资料均含国家发明专利、实用新型专利和科研成果，资料中有专利号、专利全文、技术说明书、技术配方、技术关键、工艺流程、图纸、质量标准、专家姓名等详实资料。

工业废料制备莫来石晶须的研究工业废料制备莫来石晶须的研究引言：随着工业化进程的不断推进，工业废料的处理与利用变得愈发重要。

工业废料的综合利用不仅可以减少对环境的污染，还能实现资源的再利用。

本文将探讨一种利用工业废料制备莫来石晶须的方法，并对其性质和应用进行研究。

一、工业废料与莫来石晶须1. 工业废料简介工业废料是指工业生产过程中产生的无法直接用于生产的废弃物料。

它们包括煤矸石、钢铁渣、焦炭渣、硅酸盐渣等。

这些废料中含有丰富的矿物质和元素，具有潜在的再利用价值。

2. 莫来石晶须概述莫来石晶须是一种无机非金属材料，它具有优异的物理化学性质和广泛的应用领域。

莫来石晶须能够提供优异的力学性能、化学稳定性和耐高温性能，在建筑材料、陶瓷工艺、环境工程等领域具有广泛的应用价值。

二、工业废料制备莫来石晶须的方法1. 工业废料的收集与处理首先，需要对工业废料进行收集和分类。

不同类型的工业废料具有不同的成分和特性，因此需要进行科学合理的处理方法。

收集后的工业废料需要进行预处理，如破碎、磨粉等，以满足后续的烧结要求。

2. 工业废料的烧结将经过预处理的工业废料与适量的助熔剂混合，放入高温炉中进行烧结。

烧结的温度、时间和气氛需要根据工业废料的组成和要求进行调控。

通过烧结，工业废料中的矿物质可以被活化并形成莫来石晶须的初级结构。

3. 莫来石晶须的形成与提纯经过烧结后，莫来石晶须的初级结构已经形成。

但其中可能还存在其他杂质和次生相。

因此，需要对莫来石晶须进行提纯处理，以提高其纯度和结晶度。

提纯的方法可以包括酸洗、沉降、离心等。

三、工业废料制备莫来石晶须的性质研究1. 结晶性质分析通过X射线衍射等技术，对工业废料制备的莫来石晶须的结晶性质进行分析。

主要包括晶胞参数、晶体结构和晶体取向等。

这些性质可以反映莫来石晶须的结晶度和形貌。

2. 力学性能测试通过力学性能测试方法，测试工业废料制备的莫来石晶须的硬度、断裂韧性、抗压强度等性能。

莫来石晶须的合成与分散田雪;李翠伟;武令豪;刘硕;李昊;邓娜娜;汪长安【期刊名称】《现代技术陶瓷》【年(卷),期】2018(039)002【摘要】本文以γ-Al2O3和 SiO2为主要原料,AlF3·3H2O为助剂,采用固相反应法制备了莫来石晶须,对影响莫来石晶须长径比的主要因素 (保温时间、烧结温度、氟化铝含量) 进行了3因素4水平正交实验,并对实验结果进行了极差分析和方差分析,确定了影响因素的主次、显著性及最优方案.此外,从分散剂和酸腐蚀的影响两方面研究了制备的莫来石晶须的分散性能,获得了较优的晶须分散工艺.%Mullite whiskers were synthesized through solid reaction method using γ-Al2O3and SiO2as raw materials and AlF3·3H2O as additive. Three main factors, calcin ing temperature, holding time and AlF3·3H2O content, which affect the aspect ratio of the mullite whiskers were considered in an orthogonality test. The order, significance and optimal parameters for preparing mullite whiskers were determined through range analysis and variance analysis based on the orthogonality experiment results, and then the optimal parameters combination was also verified by test. The optimal dispersion parameters were obtained through studying on dispersant and acid etching which influenced the disperstiveness of the prepared mullite whiskers.【总页数】9页(P122-130)【作者】田雪;李翠伟;武令豪;刘硕;李昊;邓娜娜;汪长安【作者单位】北京交通大学机械与电子控制工程学院,北京100044;北京交通大学机械与电子控制工程学院,北京100044;北京交通大学机械与电子控制工程学院,北京100044;北京交通大学机械与电子控制工程学院,北京100044;北京交通大学机械与电子控制工程学院,北京100044;北京交通大学机械与电子控制工程学院,北京100044;清华大学材料学院新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室,北京 100084【正文语种】中文【中图分类】TQ174【相关文献】1.以煤矸石为原料熔盐法低温合成纳米莫来石晶须 [J], 苏万福;刘银;宋瀚轩;胡志强;陆正亮2.高纯度莫来石晶须的制备与分散 [J], 田雪; 李翠伟; 武令豪; 边超; 汪长安3.莫来石晶须的原位合成及对高铝黏土砖耐火材料的韧化效果 [J], 刘永鹤;张岩岩4.利用沙漠沙低温合成高长径比莫来石晶须 [J], 罗婷;顾幸勇;吴军明;罗雪珍;李萍5.利用玻纤厂烟气脱氟副产物合成莫来石晶须 [J], 邢文忠;章林;洪秀成;董雷;潘有利;左双宝因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]发明专利申请公布说明书[11]公开号CN 101570895A [43]公开日2009年11月4日[21]申请号200910069218.1[22]申请日2009.06.11[21]申请号200910069218.1[71]申请人天津大学地址300072天津市南开区卫津路92号天津大学[72]发明人杜海燕 张鹏宇 许睿 刘家臣 [74]专利代理机构天津市北洋有限责任专利代理事务所代理人王丽[51]Int.CI.C30B 29/62 (2006.01)C30B 29/34 (2006.01)C30B 9/00 (2006.01)C30B 33/10 (2006.01)C01B 33/26 (2006.01)权利要求书 1 页 说明书 3 页[54]发明名称制备莫来石晶须的配方及方法[57]摘要本发明涉及一种熔制备莫来石晶须的配方及方法，配方原料组成及重量百分比是：无水硫酸铝25.5－29.7％，无定形二氧化硅4.3－8.5％，无水硫酸钠66.0％。

将配料采用机械球磨法，以高纯氧化锆球进行干磨，获得混合均匀的粉料，在1001－1050℃加热并保温6－8h，冷却后水洗除去硫酸钠，烘干获得产物莫来石晶须；将的产物加入氢氟酸，氢氟酸与产物体积比0.5－2∶1，氢氟酸浓度5－15％，浸洗时间10－60min，再加入乙醇溶解SiF 4杂质，浸洗时间10－60min，过滤后得到产物。

通过改变熔盐法制备莫来石晶须的原料配比，并对合成产物进行后处理，在保留熔盐法合成的莫来石晶须分散程度高、粒径分布均匀、长径比高的优点基础上，提高合成的莫来石晶须纯度，产物中没有二氧化硅及氧化铝杂质。

200910069218.1权 利 要 求 书第1/1页 1.一种制备莫来石晶须的配方，其特征是原料组成及重量百分比如下：无水硫酸铝 25.5-29.7％，无定形二氧化硅 4.3-8.5％，无水硫酸钠 66.0％。