莫来石因其晶体结构和独特的骨架结构使其具有优良的热稳定性、化学稳定性和机械性能，广泛应用于高温结构和工程材料、微电子和光学等领域。煤矸石是煤矿开采中的固体废弃物，因其年排放量大、利用率低等问题使得煤矸石的资源化利用成为我国政府所面临的一大难题。本文利用煤矸石的化学及物相组成特点，以煤矸石为基料，根据莫来石的化学计量比加入适量的Al2O3，采用干法加压成型和固相高温焙烧工艺对Al2O3含量为60-70wt.%的莫来石合成工艺进行了研究。对煤矸石固相合成莫来石进行了热力学分析计算，利用单因素实验和正交实验研究了焙烧温度、保温时间、成型压力等工艺参数对产品性能的影响，以及加入助烧剂CeO2和MgO对产品性能的影响，并利用XRD、SEM等分析测试手段对产品有关性能进行了表征。得到如下结论：对煤矸石固相合成莫来石进行热力学分析计算表明，只有当温度大于487.1℃时，在理论上可以由煤矸石和α-Al2O3合成莫来石，但这只是在理想状态下才会发生。煤矸石合成M60型莫来石单因素实验结果为：（1）当焙烧温度从1250℃升高到1400℃时，产品收缩率先增加后减小，结合XRD实验结果可以得出从1250℃到1300℃时收缩率增加主要是由于发生了一次莫来石化反应，而从1300℃到1400℃时收缩率减小主要是由于发生了二次莫来石化反应；产品体积密度和抗压强度随着焙烧温度的增加而增加；显气孔率和吸水率随着焙烧温度的增加先减小后增加。（2）当保温时间从2h增加到8h时，随着保温时间增加，产品收缩率、体积密度和抗压强度逐渐增加；显气孔率和吸水率逐渐减小；通过XRD实验分析可知，保温时间为6h以上合成的产品中莫来石含量要比低于6h保温时间的样品高，而6h和8h保温时间下产品中莫来石含量基本不变。煤矸石合成M60和M70型莫来石正交实验结果为：对M60型莫来石产品体积密度、显气孔率和吸水率的影响程度由大到小依次均为：焙烧温度＞保温时间＞成型压力，合成M70型莫来石实验结果与M60型结果一致；合成M60和M70型莫来石最佳工艺参数均为：焙烧温度1500℃、保温时间6h、成型压力为2t。添加剂对M60型莫来石产品性能影响实验结果为：（1）单独添加MgO且添加量为0.5wt.%，在1250℃、1300℃和1400℃时，产品体积密度和显气孔率变化不大；在1500℃下产品体积密度有所增加，显气孔率减小，产品中莫来石含量增加。单独添加CeO2且添加量为0.5wt.%，在1250℃和1300℃时，产品体积密度和显气孔率基本无变化；在1400℃和1500℃温度下产品体积密度增加，显气孔率减小，并且在1500℃焙烧温度下变化量最大，产品中莫来石含量最大。（2）CeO2和MgO复配添加且添加量为0.5wt.%，焙烧温度设定为1500℃，在不同的复配比下产品体积密度均有所增加，显气孔率有所降低，并且在CeO2和MgO配比为1：1时，产品体积密度最大，显气孔率最小，产品中莫来石含量最大，即为CeO2和MgO的最优配比。综上所述，本文以煤矸石为基料，加入适量的氧化铝固相反应合成莫来石的方法是切实可行的，这也为煤矸石的资源化利用提供了一条可行途径。