煤矸石基硅铝铁合金

低阶煤高效还原

以煤矸石为原料、低阶煤为还原剂，通过碳热还原直接制备Si–Al–Fe合金，为固废资源化利用提供新途径。

Yang, Qu · 罗洪杰 · Li, Li · Jinbo, Qiao · Zekun, Zhi · 吴林丽

Journal of Sustainable Metallurgy 2025

参数信息

合金成分

Si63Al17Fe14

技术优势

低阶煤可利用

低阶煤比表面积大、微孔发达、无定形碳含量高，在1200°C以下CO2反应性优于焦炭，可替代焦炭作为还原剂。

反应更充分

低阶煤提供更大的反应面积和活性位点，促进气态产物传质，形成疏松产物层，有利于反应进行。

合金成分可控

以低阶褐煤为还原剂，直流电弧炉熔炼成功制备出Si63Al17Fe14合金，验证了低阶煤的可行性。

应用场景

• 铝合金添加剂：作为铝硅铁中间合金添加剂，向铝合金中引入硅和铁元素，调节成分与性能。
• 3D打印金属粉末：合金块可进一步破碎、雾化制成金属粉末，用于增材制造打印零部件。
• 固废资源化：将煤矸石转化为有价合金，减少固废堆存并实现资源化利用。