为煤矸石开发了专门的爱奥尼亚固化剂（ICG）。以阜新新邱矿区精选的高附加值煤矸石粉为研究对象，采用不同浓度的离子固化剂（0l/m3、2L/m3、4L/m3）进行固化处理，并进行热重测试（TG）。通过TG-DTG－DTA联合法、X射线衍射（XRD）和压汞试验（MIP）分析了吸附水的类型、解吸范围和质量比例，分析了不同孔径的孔结构特征。根据压汞测试数据，分析了孔隙分形特征。通过扫描电子显微镜和X射线能谱点扫描联合测定（SEM-EDS）观察了固化煤矸石粉的表面形貌特征和表面元素的演化，并利用氯化钡、缓冲溶液法和电感耦合的等离子体发射光谱（ICP-OES）探索了阳离子交换量（CEC）和交换类型。此外，还从吸附水特性、孔隙特性和吸水性等方面探讨了ICG固化煤矸石粉的机理。试验结果表明，固化后，煤矸石胶体表面和层间的一部分弱阳离子被ICG水溶液电离的强阳离子和强阳离子基团交换，表面的空位负电荷被ICG的强阳离子吸附中和，表面负电荷的静电吸引力减弱，而另一部分弱阳离子通过ICG的烷基磺酸盐以离子键的形式结合，导致阳离子交换量减少，疏水端的烷基朝外，减少阳离子的水合作用，削弱材料的亲水性，进而降低表面结合水的含量。在相同外力作用下固化后，煤矸石粉体的孔径和孔体积更小，孔结构更简单，密实度更大。