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煤矸石资源化改性制备耐火原料的可行性

来源：www.yqsnh.com | 发布时间：2026年11月10日

煤矸石是煤炭开采与加工过程中产生的固体废弃物，堆积量巨大，不仅占用土地资源，还易引发扬尘、土壤污染等环境问题。煤矸石内部富含氧化铝、二氧化硅等耐火材料核心组分，矿物成分与黏土质、高铝质耐火原料高度相近，具备制备耐火原料的基础条件。通过科学改性处理，可将废弃煤矸石转化为可用耐火原料，实现固废资源化与耐火原料开源的双向价值。

原生煤矸石存在诸多应用短板，原料内部含有大量炭质成分与挥发性杂质，直接烧制会导致制品出现气孔过多、体积收缩、强度不足等问题。同时，煤矸石矿物结构松散，颗粒均匀度差，烧结过程中易出现结构塌陷，无法直接用于耐火制品生产。因此，针对性的改性处理是煤矸石制备耐火原料的必要环节。

本次研究采用高温焙烧+除杂活化的改性工艺处理煤矸石。首先对煤矸石进行破碎筛分，筛选出粒度均匀的颗粒，在800℃环境下低温焙烧，可以去除原料中的炭质、有机质与挥发性杂质，规避烧制过程中的气孔缺陷。随后通过机械活化处理，破坏煤矸石原生稳定矿物结构，提升原料颗粒的反应活性与烧结性能。最后搭配少量辅助原料，调整组分比例，适配耐火原料的性能标准。

经过改性处理的煤矸石原料，杂质含量大幅降低，活性组分充分激活，烧结后形成以莫来石、石英相为主的稳定晶相结构。以此制备的耐火试块，常温机械强度、高温结构稳定性均达到普通黏土质耐火材料的使用标准，可适配中低温工业窑炉的衬里施工。

从产业价值来看，煤矸石改性制备耐火原料，既能消耗大量工业固废，缓解环保压力，又能替代传统天然耐火原料，减少矿产资源开采。整套工艺能耗适中，原料获取成本低廉，适合中小型耐火企业落地应用。目前该技术仍存在适配场景有限的问题，仅适用于中低温耐火制品，后续可通过组分复配、高温改性等方式，拓展其应用温度区间。

固废资源化是耐火行业绿色转型的核心方向，煤矸石的改性利用为耐火原料多元化供给提供了新路径，兼顾环境效益与产业经济效益，具备持续推广的行业价值。

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