本文针对煤气化渣(CGFS)资源化利用困难的问题, 以CGFS为原料, 采用碱熔活化-水浸-水热法合成4A分子筛。在水钠比(n(H2O)/n(Na2O), 摩尔比)为80、硅铝比(n(SiO2)/n(Al2O3), 摩尔比)为2的条件下, 探讨了反应时间、水热温度和前驱液老化对合成的4A分子筛物相结构和微观形貌的影响, 提出了活化CGFS-P1分子筛-4A分子筛快速高效的转晶合成机理, 并利用硫酸铜溶液模拟含重金属离子工业废水, 测试了制备的4A分子筛对Cu2+的吸附性。结果表明, 在100 ℃反应12 h条件下能够制备出尺寸均一且结晶良好的4A分子筛, 其对Cu2+的吸附主要发生在前10 min, 吸附率达69.7%, 90 min时的最大吸附率高达97.3%, 饱和吸附容量为196.4 mg/g, 制备的4A分子筛表现出良好的吸附性能, 为CGFS高值化利用提供了理论依据和试验基础。

以煤气化渣为原料, 采用一步直接烧结法制备了全固废煤气化渣微晶玻璃, 并研究了烧结温度和时间对全固废煤气化渣微晶玻璃晶相演变、机械物理性能和微观结构的影响。结果表明, 煤气化渣具有较强的析晶能力, 得到的微晶玻璃主晶相为钙长石相。在800~1 150 ℃, 随烧结温度的升高, 微晶玻璃结晶度先增高后有所降低。过高的烧结温度会使微晶玻璃内部出现片状结构, 理化性能下降。烧结温度在1 110~1 120 ℃, 微晶玻璃晶粒细小且分布密集, 表现出较好的物理性能。烧结时间对样品性能的影响较小。在烧结温度1 120 ℃、烧结时间2 h条件下, 微晶玻璃维氏硬度为6.92 GPa, 抗折强度为38.29 MPa, 抗压强度为432.72 MPa,体积密度2.618 g/cm3, 吸水率为0.21%, 耐酸碱性分别为3.13%和0.92%, 力学性能较优, 但吸水率及化学稳定性方面还有较大提升空间。