莫來石和剛玉一莫來石復相耐火原料的合成及應用性能研究我國高鋁磯土資源日益匱乏，尤其是高品位的鋁磯土礦，并且存在大量的碎礦和中低品位礦被閑置或浪費、燒成后的高鋁磯土熟料質量穩定性差、燒成工藝落后、污染環境嚴重等問題。面對這些問題，如何能夠綜合利用低品位礦制備出致密度高、質量穩定性好的磯土熟料成為研究的熱點。本文采用“成分設計準確，濕法細磨，濕法成型，高溫燒成”的新型濕法均化工藝制備不同等級的磯土基均質料，這種先進的生產工藝不僅可以將磯土礦開采過程中產生的渣料、邊角料、碎礦、粉礦以及中低品位的鋁磯土得到充分利用，還可以解決磯土礦在開采過程中所造成的環境污染和資源浪費的問題，從而實現鋁土礦資源的可持續發展。本論文采用濕法均化工藝，將氧化鋁含量約為63wt%、67wt%、73wt%和75wt%的生坯,高溫煅燒為氧化鋁含量分別為70wt%、75wt%、85wt%、88wt%的磯土基均質料,其中氧化鋁含量分別為70wt%和75wt%的磯土基均質料（分別簡稱為JZ-70料和JZ-75料）統稱為均質莫來石原料，氧化鋁含量分別為85wt%和88wt%的磯土基均質料（分別簡稱為JZ-85料和JZ-88料）統稱為均質剛玉-莫來石原料。測試不同燒成工藝下均質莫來石原料和均質剛玉-莫來石原料的重燒線變化率、失重率、體積密度和顯氣孔率等性能，確定不同品級磯土級均質料的燒成工藝。研究均質莫來石原料和均質剛玉-莫來石原料的燒結機理，對燒結過程的動力學進行分析，并將實驗獲得均質莫來石原料和均質剛玉-莫來石原料進行應用研究。結論如下:均質莫來石JZ-70料和JZ-75料的最佳燒成制度為1600°C保溫4h，得到JZ-70料的體積密度為2.82g.cm-3,顯氣孔率8.42%;JZ-75料的體積密度為2.93g?cm-3,顯氣孔率3.52%,與SK-70料（SK代表生礦）和SK-75料的體積密度基本一致。SK-70料的顯微結構圖中明顯分為兩種不同的區域，而JZ-70料內部原高嶺石和水鋁石的聚集體已經消失,二次莫來石化更為徹底。均質剛玉-莫來石JZ-85料和JZ-88料的最佳燒成制度為1600°C保溫7h,此時JZ-85料的體積密度為3.3gpm-3,顯氣孔率達到1.7%;JZ-88料的體積密度為3.37g?cm-3,顯氣孔率1.8%;兩者的線收縮率隨燒結溫度的升高呈指數形式增大。JZ-85料和JZ-88料氣孔相對較少，多為孤立的閉氣孔，致密度明顯優于SK-85料和SK-88料。而SK-85中高嶺石多以聚集態出現，水鋁石常以粒狀存在,分布在高嶺石的周圍，使得燒結后SK-85料莫來石化不能充分進行，剛玉相和莫來石相分布不均勻，采用濕法均化工藝可以降低致密剛玉-莫來石原料的燒結溫度。均質莫來石和均質剛玉-莫來石原料在530C左右出現一個明顯的吸熱峰，在1000C左右出現一個尖銳的放熱峰。嚴格控制這兩個溫度點附近的升溫速率，可以避免在隧道窯高溫燒成過程中出現塌窯的現象。磯土基均質料的燒結機理符合液相燒結的三個過程:顆粒重排、溶解-沉淀及氣孔的產生和融合。隨著燒結溫度的升高，莫來石晶粒由粒狀轉變為晶須狀，進而轉變為柱狀，莫來石相晶粒之間相互交叉，形成連續的網絡結構,此時保溫時間過長，莫來石有熔融現象，彼此交聯在一起,存在過燒的現象。升高燒結溫度,液相中A12O3和TiO2含量降低,Si02、Fe2O3、K2O、CaO的含量升高，液相粘度降低，有利于燒結的進行;莫來石相中A1203含量升高、Si02含量降低，有利于莫來石化充分進行，并且剛玉相有向莫來石相中溶解的趨勢。高溫燒結時,K2O、CaO幾乎都溶解到液相中,Fe203大部分溶液到液相中，而Ti02則更多的溶解到莫來石相中。磯土基均質料的燒結特征為:低溫階段主要為磯土結構水的脫除過程,氧化鋁含量升高，脫水反應的活化能升高，脫水反應進行難度增大。高溫階段主要為磯土的燒結過程，氧化鋁含量升高，高溫燒結過程中的液相量升高，燒結較易進行。其中均質剛玉-莫來石JZ-85料和JZ-88料高溫階段的液相量較高,屬于液相燒結，燒結活化能分別為369.2KJ/mol和289.1KJ/mol。均質莫來石