本文以新汶矿业集团矸石电厂粉煤灰为研究对象,运用化学分析、扫描电镜、X射线衍射等手段,对样品的化学成分、形貌特征、矿物组成等进行了分析。在此基础上,提出了一条符合循环经济要求的矸石电厂粉煤灰综合利用新途径:酸溶法提取并分离铝、铁,以提取后的固体残渣为原料制备微晶玻璃。 采用一次酸溶、二次沉淀工艺提取并分离粉煤灰中的铝、铁。实验证明,将粉煤灰磨细后,加入灰量12%的氟化钠作助溶剂,用9mol/L硫酸在沸腾条件下浸取铝、铁,反应时间1.5小时,氧化铝和氧化铁的提取率分别达到63.2%和72.1%,取得了较好的提取和分离效果。 以提取铝、铁后的固体残渣为原料,加入相应的氧化物调整基础玻璃的组成,使基础玻璃的熔融温度降低到了1250℃,熔融过程的能耗大为降低。采用整体晶化法和等温温度制度对基础玻璃进行晶化,制得微晶玻璃产品。通过扫描电镜对不同温度下的晶化情况进行了观察:X射线衍射分析显示,晶化产物的主晶相为镁橄榄石;结合扫描电镜可X射线衍射分析结果,确定最佳晶化温度为850℃;取断面观察,最终产品呈黄绿色,夹杂红色斑点,结构致密,具有石材外观;对比以原灰为原料制备的微晶玻璃,此次研究制得的产品外观有明显改善。实验证明,通过生成具有特定颜色的主晶相来改变晶化产品外观的方法是可行的。