文档介绍：煤矸石和粉煤灰
煤矸石和粉煤灰
和低于1300KJ/Kg的各占30%。
3 煤矸石的应用现状
一般煤矸石的应用主要有以下几个方面：
煤矸石发电
回收煤炭，硫铁矿
建筑材料
生产化工产品
定，提高水泥熟料的质量。
以煤矸石为原料生产建筑材料，产品附加值较低，经济效益较差，煤矸石中所含的多种有用资源和矿物未得到有效的开发和利用。

煤矸石提取铝的化合物，将煤矸石与石灰石或碱石灰混合后，高温煅烧，活化煤矸石中的氧化铝，然后用酸或碱溶液浸出，经洗涤，干燥等工艺可得到铝的化合物。
煤矸石与石灰石混合后煅烧，主要化学反应如下：
CaCO3=CaO+CO2
SiO2+2CaO=2CaO•SiO2
7(3Al2O3•2SiO2)+64CaO=3(12CaO•7Al2O3)+14(2CaO•SiO2)
煅烧后产物为块状烧结物，利用硅酸二钙晶相转化过程中产生的体积膨胀（处于介稳状态的β-C2S向稳定的γ-C2S转变时，转变体积增大10%），使硅酸二钙和其他矿物一同粉化。
氧化铝是***物质，既溶于酸又溶于碱，故从活化煤矸石中浸取氧化铝有酸法和碱法两大类。用强碱浸取，使氧化铝生成易溶于水的铝酸钠，原料中的铁等杂质成不溶物被分离出去。但强碱和二氧化硅反应，会将硅杂质带入溶液，必须添加除硅工艺。用强酸浸取，可得到相应的铝盐溶液，但酸对铝的选择性不好，存在除铁困难的问题。
一般工艺
矸石原料
破碎
滤液
固液分离
酸/碱溶
煅烧活化
制絮凝剂、纳米Al2O3等产品
除杂
滤渣
石灰石烧结法：
熟料的烧结和自粉化
煤矸石中加入一定量的石灰石，高温下煅烧，使高岭石转化为硅酸二钙（C2S）和七铝十二钙（C12A7）。煅烧后产物为块状烧结物，利用硅酸二钙晶相转化过程中产生的体积膨胀（处于介稳状态的β-C2S向稳定的γ-C2S转变时，转变体积增大10%），使硅酸二钙和其他矿物一同粉化，期间的化学反应包括
CaCO3=CaO+CO2
SiO2+2CaO=2CaO•SiO2
7(3Al2O3•2SiO2)+64CaO=3(12CaO•7Al2O3)+14(2CaO•SiO2)
(2) 熟料溶出过程
12CaO•7Al2O3+12Na2CO3+33H2O=14NaAl(OH)4+12CaCO3+10NaOH
(3)溶出夜脱硅
溶出夜用氧化钙脱硅，
（4）酸化分解，析出氢氧化铝
向铝酸钠中通入CO2，析出氢氧化铝，经煅烧得到氧化铝。
碱石灰烧结法
碳酸钠和生石灰与煤矸石在一定温度下烧结，烧结熟料用80g/L的氢氧化钠稀溶液在100℃下溶出5分钟，溶出的铝酸钠溶液经滤去赤泥后经盐酸酸化得到氧化铝。

沸石的一般化学式为：AmBpO2p•nH2O，结构式为：Ax/q[(AlO2)x(SiO2)y]nH2O，其中A为Ca、Na、K、Ba、Sr等阳离子，B为Al和Si，q为阳离子电价，m为阳离子数，n为水分子数，x为Al原子数，y为Si原子数，y/x通常在1-5之间，（x+y）是单位晶胞中四面体的个数。沸石的主要用途是洗涤剂和催化剂。
合成沸石按硅铝比不同分为x型和Y型分子筛，SiO2/-，。
天然Na型沸石的加工过程为：将天然丝光沸石用过量的钠盐（NaCl，Na2SO4,NaNO3）处理，使Na+交换率至少在75%以上，成型后在90-110℃干燥，最后在350-600℃温度下加热活化制成。
人工合成沸石的方法：水热合成法和碱处理法。一般包括以下工艺：原料制备，配料成胶，加热晶化，洗涤，交换，成
型，烘干，活化。
水热合成法：
原料：碱，氧化铝，氧化硅，水
碱原料可以是氧化钠，氧化钾，氧化理，氧化钙等，也可以是混合碱
氧化铝原料是各种氢氧化铝，如三水铝石，三羟铝石，还有一些铝盐，如硫酸铝，三氧化铝和费金属铝。
氧化硅原料可以是水玻璃，硅酸，硅溶胶，卤代硅烷和各种活性无定形硅石。
碱处理法：这种方法是用的原料分为两类：一类是天然矿物，如高岭土、膨润土、硅藻土、水铝莫石，火山玻璃岩等；另一类是各种工业含硅铝原料，如硅凝胶、铝凝胶、硅铝凝胶、炉灰渣等。
粉煤灰合成沸石的方法包括水热合成法、碱溶法、盐热法、混碱气相合成法、熔融法等
a、水热合成
用NaOH或KOH活化剂，配成适当浓度的水溶液，将一定体积的溶液和一定质量的粉煤灰混合，老化一段时间，在适当的温度范围内进行晶化。
b、碱溶法
将一定比例的活化剂如NaOH加入到粉煤灰中，为了合成不同的沸石，有时还要补充适量的铝源，混合均