贵州某煤矸石矿物学特征及胶凝活性激发研究

作者：李先海 程 伟 韦世琪 郭睿埜 晏祥政    单位：1 贵州大学 矿业学院，贵州 贵阳 550025；2 矿物加工科学与技术国家重点实验室，北京 100160；3 喀斯特地区优势矿产资源高效利 用国家地方联合工程实验室，贵州 贵阳 550025；4 贵州省非金属矿产资源综合利用重点实验室，贵州 贵阳 550025

关键词：煤矸石；矿物学特征；胶凝活性；混凝土；力学性能

摘  要：以贵州某选煤厂排弃的煤矸石作为研究对象，开展煤矸石矿物学及胶凝活性激发研究。结果表明, 煤矸石中煤和矸石嵌布粒度均较粗、相互包裹，含有大量高岭石、蒙脱石、伊利石、钠长石、绿泥石等铝硅酸盐矿物，SiO2 和Al2O3 质量分数分别为47.08% 和21.68%；未处理的煤矸石几乎无胶凝活性，随着焙烧温度升高，SiO2 和Al2O3 溶出率逐渐增大，胶凝活性提升，在焙烧温度为500~800 ℃范围时达到最大；30% 掺量煤矸石和70% 掺量水泥作为胶凝材料制备混凝土，其抗压及抗折强度曲线均在焙烧温度为800 ℃附近出现最大值，主要是因为煤矸石中高岭石、石英等矿物分解产生的非晶态二氧化硅、氧化铝等在碱环境中生成地聚物胶凝材料。本研究可为煤矸石在混凝土中的资源化利用及煤矸石减量化提供参考。