摘要
随着冶金工业与耐火材料工业的快速发展，大量菱镁矿尾矿被废弃后造成巨大的资源浪费与空间浪费，同时也影响生态环境。高强度陶粒支撑剂主要依赖日渐稀缺的高品位铝矾土资源，支撑剂密度过高同时影响石油压裂开采工作。因此,本文首先以菱镁矿尾矿为原料合成镁橄榄石,再以合成的镁橄榄石作为陶粒支撑剂的原料，探索黏土添加量、结合剂种类与烧成温度对镁橄榄石质陶粒支撑剂性能的影响，并且采用不同莫来石溶胶种类、浸渍时间进行支撑剂的表面改性工作以优化其耐酸性能。得出以下主要结论: (1)以菱镁矿尾矿与硅石为原料可生成镁橄榄石相。当硅石加入量为17wt％时，镁橄榄石相含量达到最大值，且合成的镁橄榄石结构致密，气孔分布均匀，常温力学性能与酸溶解度性能最佳，常温抗折强度为84.3MPa,常温耐压强度为117.6MPa。所合成的镁橄榄石与天然镁橄榄石熟料相比，所含Fe2O3、CaO、Na2O、K2O等杂质含量更低，耐火度高至1680℃。 (2)以80wt％合成镁橄榄石，15wt％广西黏土，5wt％六偏磷酸钠为原料，额外添加2wt％无水氯化镁，于1280℃×3h烧成制备的镁橄榄石质陶粒支撑剂具有更好的性能;所制备的陶粒支撑剂体积密度为1.43g/cm3，35MPa下破碎率为6.1％,酸溶解度为10.68％;与以天然镁橄榄石为原料相比，玻璃相含量更少，耐酸性能更优。 (3)以莫来石溶胶对镁橄榄石质陶粒支撑剂进行表面处理，采用莫来石双相溶胶，真空浸渍时间为30min时，酸溶解度可降低至8.27％。
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