本课题以硅石粉、硅石及废硅砖颗粒料为主要原料,以纸浆废液和少量膨润土为结合剂,以石灰乳和锰矿尾矿为矿化剂,分别以100目碳化硅和1000目碳化硅为添加剂,在1430℃下保温20小时烧成制备了硅砖试样,然后检测了试样的体积密度、显气孔率、常温耐压强度、高温荷重软化温度等常规物理性能,通过试验研究探索了新型矿化剂——锰矿尾矿及两种粒度差别较大的碳化硅添加剂对硅砖试样物理性能的影响;采用X-ray粉末衍射技术(XRD)和扫描电镜技术(SEM)分析了部分试样的矿物组成与显微结构,探究了新型矿化剂锰矿尾矿及两种粒度差别较大的碳化硅添加剂对硅砖试样矿物组成和显微结构的影响。实验结果表明:(1)以新型矿化剂(石灰乳+锰矿尾矿)代替传统矿化剂(石灰乳+铁鳞),完全可以制得性能较好、甚至比采用传统矿化剂的试样性能更优的硅砖制品。(2)当以(石灰乳+锰矿尾矿)为矿化剂时,随着锰矿尾矿加入量的增大,硅砖试样中的鳞石英含量逐渐增加,而方石英和残余石英含量均相应减少;试样的常温物理性能和高温荷重软化温度表现为先逐渐改善、最后又开始变差。当锰矿尾矿加入量为0.9%时,试样各方面的物理性能最好,而且优于以(石灰乳+铁鳞)为矿化剂的试样性能。(3)通过SEM可以观察到,当以(石灰乳+锰矿尾矿)为矿化剂时,随着锰矿尾矿加入量的增大,试样的玻璃相含量逐渐增多,分布更趋均匀,结构更加致密,其中锰矿尾矿加入量为0.9%的试样,显微结构好于以(石灰乳+铁鳞)为矿化剂的试样。(4)粒度相差较大的两种碳化硅粉末的加入对硅砖试样的物理性质、矿物组成及显微结构均产生了明显影响。SEM观察结果表明,添加碳化硅粉的试样比未添加碳化硅粉的试样更致密,而加入1000目碳化硅粉的硅砖试样又比加入100目碳化硅粉的硅砖试样具有更致密的结构,显示出前者比后者的烧结程度更高。但加入两种粒度相差较大的碳化硅的硅砖试样,其中玻璃相的含量差别不明显。当它们的加入量相同时,加入粒度较细的碳化硅的试样具有较高的体积密度、耐压强度和高温荷重软化温度,以及较低的显气孔率。(5)就碳化硅加入量的影响而言,不论其细度如何,随着碳化硅加入量的增加,试样的体积密度、耐压强度和高温荷软温度均总体上表现为逐渐提高,显气孔率则逐渐减小。与未加入碳化硅的硅砖试样相比,加入碳化硅的硅砖试样的体积密度和常温耐压强度得到了明显改善。(6)虽然加入碳化硅的两种烧后试样中均未检测出碳化硅相,但是SEM观察结果表明,在加入100目碳化硅粉的硅砖试样中,还可看到外围环绕一圈氧化物、内部未被氧化的碳化硅颗粒,而在加入1000目碳化硅粉的硅砖试样中则看不到此景象。