以煤矸石為原料制備多孔陶瓷成為煤矸石資源化利用的新途徑。多孔陶瓷是一種利用其孔隙結(jié)構獲得優(yōu)異物理性能和力學性能的功能結(jié)構一體化材料,由于具有較高的顯氣孔率、均勻分布的微孔、發(fā)達的比表面積、耐高溫、耐高壓等優(yōu)點,廣泛應用于航空航天、醫(yī)學、環(huán)保、建筑、石油化工等行業(yè),在科學技術領域和國民建設中發(fā)揮著巨大作用。
以低品位煤矸石為主要原料,經(jīng)過低溫煅燒和酸處理后,適量添加氧化鋁和造孔劑,經(jīng)1 600℃、2 h反應燒結(jié)制備出主晶相為莫來石的多孔莫來石質(zhì)耐火材料。隨著造孔劑添加量的增加,多孔莫來石的顯氣孔率和線收縮率明顯增大,體積密度、熱導率和耐壓強度顯著降低,但其質(zhì)量分數(shù)增加到30%后,這些性能的變化趨于平穩(wěn)。
聚合氯化鋁是一種新型凝聚劑,同傳統(tǒng)的硫酸鋁、氯化鋁等相比有一系列的優(yōu)點,被廣泛地應用于生產(chǎn)及工業(yè)廢水的處理以及造紙、制藥、精密鑄造、油井防砂等工業(yè)中。利用含鋁量高的煤矸石生產(chǎn)聚合氯化鋁,將極大節(jié)約成本,具有很好的發(fā)展前景。
目前,生產(chǎn)氫氧化鋁主要是以鋁土礦為原料,國內(nèi)鋁土礦將無法滿足對氫氧化鋁的大量需求。然而我國的煤矸石存量大,用含鋁高的煤矸石為原料制取氫氧化鋁,既緩解鋁土礦行業(yè)壓力,又能實現(xiàn)更好的經(jīng)濟效益和社會效益。
碳化硅(SiC)材料以高溫強度、高導熱率、高耐磨性和耐腐蝕性等優(yōu)點在磨料、耐火材料、高溫結(jié)構陶瓷、冶金和大功率電子學等工業(yè)領域廣泛應用。工業(yè)上生產(chǎn)碳化硅是以石英砂、石油焦碳或優(yōu)質(zhì)無煙煤作原料,在Acheson爐中經(jīng)高溫電熱還原生成,是一項高耗能、高污染工業(yè)。經(jīng)大量研究表明,用高硅煤矸石與煙煤作原料,用Acheson工藝合成碳化硅,速度更快、溫度更低、成本降低,為煤矸石的資源化利用提供了新的途徑。