长期以来，电厂排放的粉煤灰主要用作水泥原料和水泥混合材料，后又在轻骨料，墙体材料、硅酸钾肥等领域中得到开发应用。但目前仍有部分粉煤灰未被利用，被当作废料抛弃而填埋，这不仅占用大量土地，而且污染环境，造成公害。因而提高粉煤灰的有效利用率已成为一项十分重要的课题。另方面，近期，莫来石作为一种精细陶瓷的原料受到陶瓷业的重视。因为它系一种氧化类的高温结构材料，其高温强度，蠕变强度较铝陶瓷高得多，并不逊色于碳化硅陶瓷。然而天然莫来石矿物却十分稀少难以获取，而现用莫来石多采用人工合成工艺如溶胶一凝胶法、共同沉淀法、水解法，热分解法制取。由此合成的莫来石强度高，主要用作精细陶瓷的原料生产电子陶瓷、高温陶瓷等。现市场上还销售一种由高岭土与氧化铝固体反应而成的莫来石。该工艺制取的莫来石较上述合成的莫来石的纯度低些，含有少量不纯物如Ｆｅ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＣａＯ、碱分等，其性能稍逊一筹，因此用来生产高温磁性陶瓷、硬质磁性陶瓷、耐火材料等。总的来讲，用溶胶一凝胶法等工艺合成莫来石，成本昂贵，工艺复杂、反应时间长，制备效率低，用高岭土与氧化铝制取莫来石，反应性差，需在１８００～１８５０℃高温下烧成，燃料费用高，高岭土还是一种价格不薄的粘土原料。鉴于这些状况，海外某研究机构对利用廉价易取的粉煤灰废料制取莫来石展开了深入的研究，最终研制出令人满意的陶瓷用莫来石材料，也为粉煤灰的利用开辟了一条新路。
一、粉煤灰制取莫来石的工艺
粉煤灰是在１５００～１６００℃下燃烧后而形成，主要矿物组分是石莫。高温下粉煤灰中的二氧化硅与氧化铝成分反应，可生成少量莫来石，其含量为百分之几。粉煤灰中存在非晶质二氧化硅，若在粉煤灰中加入氧化铝混合烧成，非昌质二氧化硅与氧化铝固体反应，可生成新莫来石矿物。粉煤灰中含有的碱金属和碱土类金属还起到烧结助剂的作用，促进莫来石生成，可在低于烧成温度３００～５００℃的温度即１３００～１５００℃下烧制莫来石。通过这一研究结果，寻求到用粉煤灰制取莫来石的技术途径：将粉煤灰预先进行脱铁除碳处理，再添加氧化铝混合烧成制取。
１、粉煤灰及其预处理
粉煤灰是本工艺中的一种主要原料，最好使用ＳｉＯ２含量在５５％以上，Ａｌ２Ｏ３含量在２０％以上的粉煤灰，允许含有少量的ＴｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ等。使用粉煤灰前进行预处理：将粉煤灰经磁选机除铁，然后在８００～９００℃下焙烧，消除残留碳分，经磨机细磨，按需要用盐酸、硫酸进行酸洗。这里要强调的是粉煤灰预处理十分重要，若预处理不充分，在制取莫来石过程中，烧结体会发泡，而且残留铁分会使成品呈土红色，影响产品质量，降低商业价值。
２、氧化铝
正如上述，在脱铁除碳的粉煤灰中配合氧化铝，混合烧结，固相反应，可生成新的莫来石。氧化铝选用氢氧化铝、γ型氧化铝和α型氧化铝。氧化铝的粒径未作特殊限定，从费用上考虑，最好在２～１０μｍ范围内。氧化铝与粉煤灰的配合比也未作特殊限定，但莫来石的ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３比为２８．２：７１．８％（按重量计）。因此以粉煤灰中ＳｉＯ２量计，理论配合比为最好，不过氧化铝属高价原料，出自于费用的考虑，配合比以２～１：１为好，最好１：１。
３、成型与烧结
粉煤灰与氧化铝的混合料越细，反应性越好，但同样出自于费用考虑，磨细至２～１０μｍ即可。混合料按下列工艺参数成型和烧结。烧结后冷却，粗磨或细磨，制取莫来石料。
成型压力１ｔ／ｃｍ２ 烧成时间 ８～１５小时（最好１０小时）
烧成温度 １３００～１６００℃（最好１４００℃） 恒温时间 ２～５小时（通常２小时即可）
二、莫来石试制
试制１ 将表１所示的Ａ粉煤灰经磁选机，在１５０００～２００００高斯（磁通量密度单位）下除铁，喂入电炉，于８００℃下焙烧２小时除碳，经磨机磨至平均粒径为７～８μｍ的粉料，用温水水洗（温水１Ｌ、温度８０℃，边搅拌边水洗），再用酸洗（在一定浓度的盐酸１Ｌ中，于８０℃下边搅拌边酸洗２小时），过滤，干操。
各取５０ｇ处理过的粉煤灰，分别加入５０ｇ氢氧化铝、γ型氧化铝和α型氧化铝混合，然后加入１０％重量的水，在１ｔ／ｃｍ２的压力下，压制成直径１６ｍｍ、高１４～１６ｍｍ的圆柱体试件，送入电炉，以１５０℃／ｈ升温速度升温至１５００℃，恒温２小时，形成莫来石烧结体。其性能如表２所示。
试制２ 使用表１所示的Ｂ粉煤灰。由于该粉煤灰铁分少，按试制的方法只进行脱铁除碳处理，不作水洗和酸洗处理。在处理过的５０ｇ粉煤灰中加入５０ｇγ型氧化铝，充分混合，按试制１的方法成型和烧结，形成莫来石。其性能也如表２所示。
表２表明，粉煤灰一氧化铝反应而成的莫来石与高岭土一氧化铝固相反应而成的莫来石的某些性能虽几乎无差异，但强度特性更优异。另外，Ｘ射浅衍射图表明，该莫来石结晶与高岭土一氧化铝反应而成的莫来石相同。
三、结论
利用脱铁除碳处理过的粉煤灰与氧化铝混合，烧成反应，可制取陶瓷用莫来石料。该莫来石料的性能同于或超过高岭土一氧化铝反应而成的莫来石，其生产成本也要低２０～３０％。因此利用粉煤灰制取莫来石不仅技术可行，而且经济效益十分可观。（陶城报）
一、粉煤灰制取莫来石的工艺
粉煤灰是在１５００～１６００℃下燃烧后而形成，主要矿物组分是石莫。高温下粉煤灰中的二氧化硅与氧化铝成分反应，可生成少量莫来石，其含量为百分之几。粉煤灰中存在非晶质二氧化硅，若在粉煤灰中加入氧化铝混合烧成，非昌质二氧化硅与氧化铝固体反应，可生成新莫来石矿物。粉煤灰中含有的碱金属和碱土类金属还起到烧结助剂的作用，促进莫来石生成，可在低于烧成温度３００～５００℃的温度即１３００～１５００℃下烧制莫来石。通过这一研究结果，寻求到用粉煤灰制取莫来石的技术途径：将粉煤灰预先进行脱铁除碳处理，再添加氧化铝混合烧成制取。
１、粉煤灰及其预处理
粉煤灰是本工艺中的一种主要原料，最好使用ＳｉＯ２含量在５５％以上，Ａｌ２Ｏ３含量在２０％以上的粉煤灰，允许含有少量的ＴｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ等。使用粉煤灰前进行预处理：将粉煤灰经磁选机除铁，然后在８００～９００℃下焙烧，消除残留碳分，经磨机细磨，按需要用盐酸、硫酸进行酸洗。这里要强调的是粉煤灰预处理十分重要，若预处理不充分，在制取莫来石过程中，烧结体会发泡，而且残留铁分会使成品呈土红色，影响产品质量，降低商业价值。
２、氧化铝
正如上述，在脱铁除碳的粉煤灰中配合氧化铝，混合烧结，固相反应，可生成新的莫来石。氧化铝选用氢氧化铝、γ型氧化铝和α型氧化铝。氧化铝的粒径未作特殊限定，从费用上考虑，最好在２～１０μｍ范围内。氧化铝与粉煤灰的配合比也未作特殊限定，但莫来石的ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３比为２８．２：７１．８％（按重量计）。因此以粉煤灰中ＳｉＯ２量计，理论配合比为最好，不过氧化铝属高价原料，出自于费用的考虑，配合比以２～１：１为好，最好１：１。
３、成型与烧结
粉煤灰与氧化铝的混合料越细，反应性越好，但同样出自于费用考虑，磨细至２～１０μｍ即可。混合料按下列工艺参数成型和烧结。烧结后冷却，粗磨或细磨，制取莫来石料。
成型压力１ｔ／ｃｍ２ 烧成时间 ８～１５小时（最好１０小时）
烧成温度 １３００～１６００℃（最好１４００℃） 恒温时间 ２～５小时（通常２小时即可）
二、莫来石试制
试制１ 将表１所示的Ａ粉煤灰经磁选机，在１５０００～２００００高斯（磁通量密度单位）下除铁，喂入电炉，于８００℃下焙烧２小时除碳，经磨机磨至平均粒径为７～８μｍ的粉料，用温水水洗（温水１Ｌ、温度８０℃，边搅拌边水洗），再用酸洗（在一定浓度的盐酸１Ｌ中，于８０℃下边搅拌边酸洗２小时），过滤，干操。
各取５０ｇ处理过的粉煤灰，分别加入５０ｇ氢氧化铝、γ型氧化铝和α型氧化铝混合，然后加入１０％重量的水，在１ｔ／ｃｍ２的压力下，压制成直径１６ｍｍ、高１４～１６ｍｍ的圆柱体试件，送入电炉，以１５０℃／ｈ升温速度升温至１５００℃，恒温２小时，形成莫来石烧结体。其性能如表２所示。
试制２ 使用表１所示的Ｂ粉煤灰。由于该粉煤灰铁分少，按试制的方法只进行脱铁除碳处理，不作水洗和酸洗处理。在处理过的５０ｇ粉煤灰中加入５０ｇγ型氧化铝，充分混合，按试制１的方法成型和烧结，形成莫来石。其性能也如表２所示。
表２表明，粉煤灰一氧化铝反应而成的莫来石与高岭土一氧化铝固相反应而成的莫来石的某些性能虽几乎无差异，但强度特性更优异。另外，Ｘ射浅衍射图表明，该莫来石结晶与高岭土一氧化铝反应而成的莫来石相同。
三、结论
利用脱铁除碳处理过的粉煤灰与氧化铝混合，烧成反应，可制取陶瓷用莫来石料。该莫来石料的性能同于或超过高岭土一氧化铝反应而成的莫来石，其生产成本也要低２０～３０％。因此利用粉煤灰制取莫来石不仅技术可行，而且经济效益十分可观。（陶城报）
