四川省攀枝花市集中了国内的矿产与煤炭资源。每年攀枝花钒钛磁铁矿和煤炭开采利用过程中都会产生大量的固体废弃物,主要为含钒钛尾矿和煤矸石,因产量大、利用率低,大部分含钒钛尾矿和煤矸石都只能采取统一堆积处理,不仅占据宝贵的土地资源、破坏生态环境,同时存在严重的安全隐患。本文以攀枝花含钒钛尾矿和煤矸石为主要原料,采用模压成型、添加造孔剂法制备多孔陶瓷,研究内容主要包括混料工艺、多孔陶瓷素坯压制工艺、素坯干燥工艺和多孔陶瓷烧结工艺,并取得以下研究成果。(1)采用卧式罐磨机对含钒钛尾矿、煤矸石以及造孔剂进行混合时,最佳的工艺参数为转速70 r/min、混料时间15 min,对多孔陶瓷素坯抗压强度和落下强度影响最大的因素是成型压力和原料粒度,成型压力越大,多孔陶瓷素坯的抗压强度和落下强度越高。多孔陶瓷素坯的干燥温度≥115℃时,多孔陶瓷素坯表面开始出现裂纹,最佳干燥温度为105℃,且干燥90 min后质量保持稳定。(2)影响多孔陶瓷性能的主要因素是烧结温度与造孔剂含量,其次是保温时间、原料粒度、成型压力、有机与无机造孔剂配比,最佳工艺参数为:烧结温度为1100℃、造孔剂含量为35%、原料粒度为140~160目、成型压力14 MPa、淀粉与碳酸钙配比10%:20%、保温时间60 min。由此工艺可制备出显气孔率为44.1%、吸水率为34.6%、体积密度为1.27 g/cm~3、线收缩率4.7%的多孔陶瓷。(3)多孔陶瓷的物相及显微结构表明,利用含钒钛尾矿与煤矸石制备的多孔陶瓷晶相组成主要为辉石、钙长石、钙镁黄长石、蓝晶石、氧化铁镁、铁以及硅酸钛等,不同的制备参数对多孔陶瓷的晶相组成影响不大,主要是影响各晶相的含量。本论文中制备出的多孔陶瓷具有三维连通的气孔,且气孔分布均匀,孔径较小,适合用作过滤材料。本论文所取得的研究成果为含钒钛尾矿与煤矸石的综合利用提供了一条新途径,有望提高含钒钛尾矿与煤矸石的利用率,同时也为含钒钛尾矿与煤矸石多孔陶瓷的制备提供了数据支撑。