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煤矸石在建材业的4个利用途径

作者:红星机器 发布日期:2014-06-23

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煤矸石是煤炭生产和加工过程中产生的固体废弃物,每年排放量相当于当年煤炭产量的 10 %左右,目前已累计堆存 30 多亿吨,占地约 112 公顷,是我国排放量较大的工业固体废弃物之一。

煤矸石综合利用以煤矸石发电、煤矸石建材、复垦回填及煤矸石山无害化处理等为 。利用煤矸石生产建筑材料是煤矸石综合利用的主要途径之一,所生产的建筑材料主要有:砖、水泥、加气混凝土、轻集料等。

1、煤矸石制砖

(1)煤矸石烧结实心砖(以下简称烧结砖)

利用煤矸石全部或部分代替粘土,采用适当烧制工艺生产烧结砖的技术在我国已经成熟,这是大宗利用煤矸石的主要途径。

煤矸石烧结砖工艺比粘土砖工艺增加了一道粉碎工序,根据煤矸石的硬度和粒径,可选用颚式破碎机锤式破碎机、球磨机等分别进行粗、中、细碎,粉碎后粒度应小于 2.5mm,并对原料进行陈化以增加塑性。煤矸石烧砖应避免超内燃,多采用内燃型一次码烧隧道窑,也可采用回转窑,并可利用窑炉的余热设立干燥室。

(2)煤矸石烧结空心砖

以煤矸石为主要原料烧结空心砖,对煤矸石化学成分的要求同煤矸石烧结实心砖,但对粉碎要求较高,粉碎后的较大颗粒应小于 2mm,陈化后利用高压真空挤砖机挤出成型,成型水分一般在 13 %~17 %,干燥及焙烧采用隧道窑一次码烧工艺。

2、煤矸石生产水泥

(1)煤矸石代粘土烧制硅酸盐水泥熟料

在烧制硅酸盐水泥熟料时,掺入一定比例的煤矸石,部分或全部代替粘土配制生料。煤矸石主要选用洗矸,岩石类型以泥质岩石为主,砂岩含量尽量少。所配生料的化学成分要满足生产高质量水泥熟料的要求,一些有害成分含量必须控制在一定范围内。

(2)煤矸石作混合材磨制各种水泥

我国大多数过火矸及经中温活性区煅烧的煤矸石,均属于高质火山灰活性混合材,可掺入 5 %~50 %生产不同种类的水泥。用作水泥混合材的煤矸石,要求是炭质泥岩和泥岩、砂岩、石灰岩(CaO 含量 >70 %),通常选用过火或燃烧过的煤矸石。

3、煤矸石制加气混凝土

煤矸石加气混凝土主要以过火煤矸石等为硅质材料,水泥和石灰等为钙质材料,以及石膏,按一定配比加水研磨、搅拌成糊状物,再加入铝粉发泡剂,然后注入坯模,待坯体硬化后切割加工,成型后送入蒸压釜,再用饱和蒸气蒸压而成。其产品主要有砌块和板材两种。

4、煤矸石制轻集料

我国积存的煤矸石中有40 %左右适于烧制轻集料,称煅烧煤矸石轻集料,有10 %左右的过火煤矸石经破碎筛分即可制得轻集料,称自燃煤矸石轻集料。煅烧煤矸石轻集料是由炭质泥岩或泥岩类煤矸石经破碎、粉磨、成球、烧胀、筛分而成。含碳量过高时,可采用洗选方法脱碳,或配入不含或含碳少的矸石以降低含碳量,也可在颗粒膨胀前进行脱碳,烧掉多余的碳。

我国煤矸石种类很多,有碳质矸石、泥质矸石、砂质矸石、砂岩质矸石等。各地煤矸石的物理化学性能差别很大,发热量高低不等,少的只有 1.0MJ/ kg,多的达 4~10MJ/ kg;硬度也不同,有的硬度为(f)2~3,有的硬度为(f)4~5;粉碎后塑性指数低的 5~7,高的可达 18 左右;自然含水率低的 4 %~5 %,高的达20 %。因此在煤矸石综合利用时,应根据各地煤矸石的物理化学性能及以上技术要求,提出合理的利用方案,使煤矸石真正“变废为宝”。

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