煤矸石合成莫来石轻质隔热材料及性能研究

摘要

煤矸石是煤炭生产过程中排放的固体废弃物，每年的排放量相当于当年煤产量的10～20％左右。大量煤矸石的堆积，不仅占用大量土地，而且污染环境。本文以煤矸石为主要研究对象，开展了莫来石轻质隔热材料制备及性能的研究。
　　本课题研究内容主要有两方面:首先，本文以煤矸石为主要原料制备莫来石轻质砖，研究了烧成温度、煤矸石加入量、造孔剂加入量、粒径和蓝晶石加入量对莫来石轻质砖性能和结构的影响，并将制备的莫来石轻质砖与国内外制品进行对比;其次，以煤矸石为主要原料制备了莫来石轻质骨料，研究了烧成温度、煤矸石加入量对M70和M55莫来石轻质骨料性能和结构的影响，将M75、M55和市场上常见的M65莫来石轻质骨料制备莫来石轻质浇注料;结果表明:
　　(1)对莫来石轻质砖:当烧成温度为1450℃，煤矸石加入量为60wt％，造孔剂（外加）加入量为50wt％，粒径为d(0.5)为165μm，蓝晶石加入量为10wt％时可制备体积密度0.83g/cm3、常温耐压强度2.5MPa、1400℃×6h重烧线变化率为0.24％、导热系数为0.217W/(m·K)(300℃)的莫来石轻质砖，和国内外轻质隔热砖相比，物理性能达到要求，导热系数更低。
　　(2)对莫来石轻质骨料:当烧成温度为1450℃，煤矸石加入量为50wt％，可制备体积密度为1.21g/cm3、吸水率为53.7％、堆积密度为0.71g/cm3，耐压强度为5.24MPa的M70莫来石轻质骨料;当烧成温度为1300℃，煤矸石加入量为50wt％，可制得体积密度为1.32g/cm3、吸水率为44.09％、堆积密度为0.97g/cm3，耐压强度为4.28MPa的M55莫来石轻质骨料; M70、M55轻质骨料制备的浇注料与市场上常见的M65莫来石轻质骨料做骨料制备莫来石轻质浇注料物理性能相当，导热系数更低，为煤矸石的利用提供了一条有效的途径。

目录

声明

摘要

第一章 文献综述

1．1 引言

1．2 煤矸石的简介

1．2．1 煤矸石的产生

1．2．2 煤矸石的化学组分和物相组成

1．2．3 煤矸石对环境的影响

1．2．4 国内外煤矸石资源化利用现状

1．3 莫来石轻质隔热材料简介

1．3．1 轻质隔热材料的分类

1．3．2 莫来石轻质隔热材料制备方法

1．3．3 莫来石轻质隔热材料的研究现状

1．4 课题提出及研究内容

第二章 煤矸石合成莫来石轻质砖

2．1 前言

2．2 实验过程

2．2．1 实验原料

2．2．2 实验过程及性能表征

2．3 实验结果与分析

2．3．1 煤矸石的特性

2．3．2 烧成温度对莫来石轻质砖性能的影响

2．3．3 煤矸石加入量对莫来石轻质砖性能的影响

2．3．4 造孔剂的加入量对莫来石轻质砖的影响

2．3．5 造孔剂粒径对莫来石轻质砖性能的影响

2．3．6 蓝晶石加入量对莫来石轻质砖性能的影响

2．4 小结

第三章 煤矸石合成莫来石轻质骨料

3．1 前言

3．2 实验过程

3．2．1 实验原料

3．2．2 实验过程及性能表征

3．3 实验结果与讨论

3．3．1 烧成温度对M70性能的影响

3．3．2 煤矸石加入量对M70性能的影响

3．3．3 烧成温度对M55性能的影响

3．3．4 M70、M55和一般M65莫来石轻质骨料在轻质浇注料中的应用

3．4 小结

第四章 总结论

参考文献

攻读硕士期间发表及待发表论文

致谢