聂轶苗，刘攀攀，夏淼，刘淑贤，王玲

（华北理工大学 矿业工程学院，河北 唐山 063210）

粉煤灰是煤粉在锅炉中经1100 ～ 1500℃燃烧后，由除尘器收集到的粉状固体废弃物。因粉煤灰中多含有比较高的SiO2 和Al2O3，可以对其进行二次资源利用。对粉煤灰的综合利用主要集中在提取有用元素[1-2]、选取磁珠或漂珠[3-4]、制备水泥或混凝土类制品[5-6]和填充造地等土地复垦[7-8]多个方面，涉及到材料、冶金和矿物加工等领域。

利用粉煤灰制备矿物聚合材料是近年来对粉煤灰的开发利用途径之一，矿物聚合材料是含有多种非晶质至半晶质相的三维铝硅酸盐矿物聚合物[9-10]，多以铝硅酸盐矿物或含铝硅酸盐矿物的工业固体废弃物为主要原料，与高岭石粘土和适量碱金属硅酸盐溶液充分混合后，在20 ～ 120℃的低温条件下成型硬化，具有早强、耐酸碱、高强和渗透率低等优良性能而被广泛使用，亦可替代部分水泥制品，且制备工艺简单，能耗低，制备过程绿色无污染。

在粉煤灰基矿物聚合材料制备中，由于原煤性质不同，导致各地粉煤灰的化学成分和矿物组成不一样[11]，使得制备出的矿物聚合材料性质不稳定[12]，进而影响了粉煤灰的利用效率和矿物聚合材料的发展与应用。为了提高粉煤灰利用效率，制备性能稳定的粉煤灰基矿物聚合材料，首先需要弄清楚粉煤灰在矿物聚合材料形成过程中发生的各种反应，需要研究粉煤灰在碱性溶液中的反应行为，即粉煤灰中各组分或矿物在什么样的碱性条件下，可能发生什么样的反应，生成什么样的物质，这些反应行为与材料的性能之间的关系如何，在掌握这些影响因素及其规律的基础上，才可能为粉煤灰的高效利用提供基础数据和技术支撑。……