粉煤灰是燃煤电厂的工业废弃物,产量巨大,在资源匮乏的国情下,对其进行充分利用十分必要。用粉煤灰合成堇青石,是在充分了解粉煤灰物理化学性质的基础上,增加粉煤灰的利用价值。运用激光粒度分析、化学分析、XRD和SEM等手段,对采自内蒙古景泰电厂的高铝粉煤灰进行了研究,得到了粉煤灰的粒度分布、化学成分、颗粒形貌、及物相组成。在此基础上,加以滑石粉和工业氧化铝,以粉煤灰:工业氧化铝:滑石粉=1:0.1981:0.7648的配料比例,分别将其烧结至1100℃×2h、1200℃×2h、1350℃×2h进行了合成堇青石的实验研究。经过研究,得到结论如下:1.查明了景泰电厂粉煤灰化学成分,并认为其属高铝高钙质粉煤灰(Al2O3=36.6%,CaO=12.75%);2.查明了粉煤灰中物相组成。景泰电厂粉煤灰物相组成主要是15.3%石英、21.3%铝酸三钙、9.6%石灰和53.6%玻璃相;3.烧结温度对烧结产品的力学性能影响无明显规律;4.重点分析了烧结产品中堇青石、钙长石、尖晶石相的生成,杂质组分对烧结产品的影响。RO/R2O型氧化物是造成试样在1350℃下融熔的原因。CaO含量(12.75%)过高,反应过程中Ca2+取代Mg2+,是导致钙长石相的大量生成的原因。尖晶石是1350℃下矿物之间液相反应的结果。堇青石的相在1100℃左右开始生成,随着温度增加物相逐渐增多,同时CaO是抑制堇青石相生成的主要杂质。5.对粉煤灰合成堇青石的可行性进行了评价,认为当杂质组分含量位于合理区间时这一研究在技术上和经济上是可行的;杂质组分含量过高时,除杂操作增加了生产成本,在经济上是不可行的。