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作者：杨红梅;吴逍;杨宜坪;苏小丽;王辅亚;朱建喜;何宏平;
单位：中国科学院矿物学与成矿学重点实验室,广东省矿物物理与材料研究开发重点实验室,中国科学院广州地球化学研究所;中国科学院深地科学卓越创新中心;中国科学院大学;景德镇陶瓷大学材料科学与工程学院;
摘要：煤矸石含有丰富的高岭土矿物资源，对其进行资源化利用是处置这类大宗固体废弃物的重要途径，但其加工方式常受到矿物学属性的制约。以产自四川宜宾的高铁型煤系高岭土为例，采用X射线荧光光谱法、X射线粉晶衍射、扫描电子显微镜和热重–差示扫描量热法等分析测试手段研究了该煤系高岭土的化学成分、物相组成、微观形貌和热效应特征，探讨了矿物属性对热活化制备偏高岭土的影响。结果表明，宜宾煤系高岭土的主要组成矿物及其质量分数为低结晶度的高岭石(56%)、固定碳(15%)、石英(12%)和含铁矿物(11%)等；在煅烧过程中，高岭石从413℃开始脱除羟基，晶层在550℃逐渐变得无序，受其他组分影响，830℃时完全转变为非晶态的偏高岭石，质量损失合计26.24%；同时，黄铁矿和菱铁矿发生氧化，煅烧产物中出现含量较高的赤铁矿。此煤系高岭土经煅烧后活性显著增强，Al_2O_3溶出率在750℃时达到最高(68.47%，质量分数)。本工作可为高铁型煤系高岭土资源的综合利用提供矿物学依据和开发指导。
关键词：煤矸石;煤系高岭土;高岭石;偏高岭石;煅烧活化
基金资助：广东省重点领域研发计划(2020B0101370003)
