我国冶金、陶瓷、矿业、化工等重点行业大宗固废种类多、数量大、环境污染重,研究利用相关固废制备高值矿物材料技术非常迫切。本论文针对国内废电瓷大量用于填埋/铺路等低值减量性消化现状及我国耐火矿物原料的储量降低/开采成本高/环境影响大等突出问题,基于废电瓷的块状、可颗粒化、致密有硬度及具有一定耐高温性能等特性,充分挖掘废电瓷可高值化利用潜力,研究以废电瓷为主要原料制备可在1100-1300°C温度范围内使用的耐高温材料,解决废电瓷中色釉料组分高温容易产生液相对材料高温性能有害影响的突出问题,对于拓展废电瓷高值规模化利用途径、节约耐火原料资源具有重要意义。主要成果如下:(1)基于对废电瓷原料表征分析结果,研究废电瓷色釉料组分在高温下物相优化调控行为及性能有害组分的屏蔽效果。结果表明废电瓷坯体在1250°C高温下微观结构基本保持稳定;研究了色釉料包覆剂的组分设计及其在色釉料接触层区域与色釉料高温下液相组分反应生成新的耐高温物相,发现新物相有更优耐高温性能对色釉料中性能有害组分有很好的“屏蔽”效应,减弱其劣化高温性能的影响。研究了全体量废电瓷耐高温材料制备工艺,结果表明粗颗粒:中颗粒:细粉的比例为35:30:35时,经1200℃热处理3 h后试样综合性能最佳,其常温抗折强度为33.20 MPa,常温抗压强度为89.48 MPa。(2)分别研究添加铝灰和铝矾土熟料细粉对废电瓷制备耐高温材料性能影响,结果表明添加20%铝灰试样的常温抗折强度和抗压强度分别为25.31 MPa和67.48 MPa,相对全体量废电瓷制备的试样分别提高了59%和40%;添加25%铝矾土熟料细粉试样的常温抗折强度和抗压强度分别为28.15 MPa和81.41 MPa,相对全体量废电瓷制备试样分别提高了77%和69%。分析认为添加适量铝灰后材料中原位生成的纤维状/针状莫来石和晶须状/柱状刚玉产生桥联效应,均可增加材料内部阻碍裂纹扩展的路径,协同增韧提高材料的力学强度;适量的铝矾土熟料细粉可以促进高温液相反应中莫来石晶体的生成,保持试样高温形状稳定。(3)研究添加不同结合剂和硅溶胶在不同温度对试样强度协同贡献机理,结果表明硅溶胶结合剂中低温强度获得主要依靠-Si-O-Si-的胶结作用,添加磷酸二氢铝后会在中温时生成偏磷酸铝及其聚合物,提高试样中温强度;添加偏高岭土后可促进莫来石和尖晶石晶核在试样内形成,有利于提高其高温强度。获得偏高岭土/硅溶胶制备废电瓷基免烧成材料的抗折强度-热处理温度关系,揭示材料抗热震性增强机理。