[发明专利]一种镁铝尖晶石-刚玉-Sialon复相耐高温材料及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种利用高铝粉煤灰、铝灰和菱镁矿制备镁铝尖晶石-刚玉-Sialon复相耐高温材料的方法，属耐火材料技术领域。

背景技术：

粉煤灰是燃煤电厂和其它燃煤行业中流化床锅炉大量排放的废弃物，它是由磨成一定细度的煤粉在流化床锅炉中经过高温燃烧后由收尘器收集到的细灰。它是一种具有活性的物质，其主要化学成分为二氧化硅(SiO₂)、三氧化二铝(Al₂O₃)、少量氧化铁(Fe₂O₃)和氧化钙(CaO)(煤燃烧时未加含钙的脱硫剂时)。其中SiO₂和Al₂O₃含量最高，两者之和一般占60％以上，是粉煤灰的主要活性成分和耐高温成分。截止到2002年，我国的粉煤灰堆存量已高达14亿吨。据不完全统计，目前国内每年从燃煤电厂排出的粉煤灰已超过1亿吨。数量如此巨大的粉煤灰，有的被排入灰场，占据大量农田，有的被排入江河，对环境造成污染。怎样解决如此大量的灰渣排放，消除危害，把粉煤灰经过再加工后得到增值利用，已经成为电力、环保和材料行业的一个重要课题。

目前国内一般都是直接或间接地将粉煤灰用于水泥(用高钙粉煤灰生产水泥的方法，CN1012951B)、砂浆(利用固体废弃物制备保温砂浆的方法，CN 101033124A)、生产烧结砖(粉煤灰赤泥烧结砖及其制造方法，CN 1181363A)、空心砌砖(粉煤灰、珍珠岩轻质空心砌砖，CN 1060459A)、蒸压加气混凝土(一种加气混凝土及制作方法，CN 1329334C)、混凝土的掺合料和原料(一种承重结构用生态混凝土混合料及其制备方法，CN 1562858A)、陶粒(免蒸免烧陶粒及其用法，CN 1304320C)、生产肥料和改良土壤(一种用于植物生态栽培的营养基及其制备方法，CN 1255020C)、铺筑道路、构筑坝体、煤矿塌陷区及矿井的回填等。但主要以水泥和混凝土等建筑材料行业为主，其利用的增值效应不高。因此，增加粉煤灰尤其是高铝粉煤灰的综合利用途径以及提高其利用的附加值，成为目前亟待解决的问题。目前对于高Al₂O₃粉煤灰中Al₂O₃的提取和利用研究也有一些报道，如：一种利用粉煤灰生产二氧化硅和氧化铝的方法，CN101049935A；一种生产氧化铝的方法，CN 1275860C。但是从高Al₂O₃粉煤灰中提取Al₂O₃的工艺过程存在严重的污染问题，Al₂O₃的生产成本高，而且每生产1吨Al₂O₃将会产生约10吨的工业固体废弃物，造成固体废弃物大量增加，处理这些固体废弃物也将带来极大的困难。如何高效利用高Al₂O₃粉煤灰是目前亟待解决的问题。