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煤矸石变废为宝用途广
来源:中国传动网 点击数:6248次 更新时间:2013/4/17 18:59:19

一、煤矸石概述
      煤矸石是多种矿岩组成的混合物,属沉积岩。主要岩石种类有粘土岩类、砂岩类、碳酸盐类和铝质岩类。粘土岩中主要矿物组分为粘土矿物,其次为石英、长石云母和黄铁矿、碳酸盐等自生矿物,此外还含有植物化石、有机质、碳质等;砂岩类矿物多为石英、长石、云母、植物化石和菱铁矿结核等;碳酸盐类的矿物组成为方解石、白云石、菱铁矿,并混有较多的粘土矿物、陆源碎屑矿物、有机物、黄铁矿等;铝质岩类均含有高铝矿物:三水铝矿、一水软铝石、一水硬铝石,此外还常常含有石英、玉髓、褐铁矿、白云母、方解石等。 煤矸石的岩石种类和矿物组成直接影响煤矸石的化学成分。
      煤矸石的活性大小与其物相组成和煅烧温度有关。粘土类煤矸石加热到一定温度时(一般为700~900℃),结晶相分解破坏,变成无定型的非晶体,使煤矸石具有活性。
      我国煤矸石的发热量多在6300kJ/kg以下,其中3300~6300kJ/kg、1300~3300kJ/kg和低于1300kJ/kg的各占30%,高于6300kJ/‘kg的仅占10%。各地煤矸石的热值差别很大,

二、煤矸石的综合利用技术
      目前技术成熟、利用量比较大的煤矸石资源化途径是生产建筑材料。
    (一)煤矸石制砖
    包括用煤矸石生产烧结砖和作烧砖内燃料。
    煤矸石砖以煤矸石为主要原料,一般占坯料质量的80%以上,有的全部以煤矸石为原料,有的外掺少量粘土。煤矸石经破碎、粉磨、搅拌、压制、成型、干燥、焙烧,制成煤矸石砖。焙烧时基本上无需再外加燃料。
    泥质和碳质煤矸石质软、易粉碎,是生产煤矸石砖的理想原料。煤矸石的发热量要求在2100~4200kJ/kg,过低时需加煤,过高时易使成砖过火。煤矸石需粉碎到小于lmm的颗粒占75%以上。用煤矸石粉料压制成的坯料塑性指数应在7—17之间,成型水分一般为15%-20%。许多砖厂生产的煤矸石砖抗压强度一般为4.80~1:4.71MPa,抗折强度为2.94~4.90MPa,高于普通粘土砖。
    以煤矸石作烧砖内燃料制砖生产工艺与用煤作内燃料基本相同,仅需增加煤矸石粉碎工序。
    (二)煤矸石生产轻骨料
    适宜烧制轻骨料的煤矸石主要是碳质页岩和选矿厂排出的洗矸,矸石的含碳量不要过大,以低于13%为宜。有两种烧制方法:成球法与非成球法。
    成球法是将煤矸石破碎、粉磨后制成球状颗粒,然后焙烧。将球状颗粒送人回转窑,预热后进人脱碳段,料球内的碳开始燃烧,继之进入膨胀段,此后经冷却、筛分出厂。其松散容重一般在1000kg/m3左右。
    非成球法是把煤矸石破碎到一定粒度直接焙烧。将煤矸石破碎到5~lOmm,铺在烧结
    机炉排上,当煤矸石点燃后,料层中部温度可达1200C,底层温度小于350C。未燃的煤矸
    石经筛分分离再返回重新烧结,烧结好的轻骨料经喷水冷却、破碎、筛分出厂。其容重一般在800kg/m3左右。
    (三)煤矸石生产空心砌块
    煤矸石空心砌块是以自燃或人工煅烧煤矸石为骨料,以磨细生石灰和石膏作胶结剂,经转动成型、蒸汽养护制成的墙体材料,产品标号可达200号。
    (四)煤矸石作原燃料生产水泥
    煤矸石和粘土的化学成分相近并能释放一定的热量,用其代替粘土和部分燃料生产普通水泥能提高熟料质量。这是因为煤矸石配料比粘土配料配人的生料活化能降低了许多,用少量煤就可提高生料的预烧温度,且煤矸石中的可燃物也有利于硅酸盐等矿物的熔解和形成;此外煤矸石配的生料表面能高,硅铝等酸性氧化物易于吸收氧化钙,可加速硅酸钙等矿物的形成。
    用作水泥原燃料的煤矸石其生产工艺过程与生产普通水泥基本相同。将原燃料按一定比例配合,磨细成生料,烧至部分熔融,得到以硅酸钙为主要成分的熟料,再加入适量石膏和混合材料,磨成细粉而制成水泥。
    (五)煤矸石作水泥混合材料
    煤矸石经自燃或人工煅烧后具有一定活性,可掺入水泥中作活性混合材,与熟料和石膏按比例配合后入水泥磨磨细。煤矸石的掺入量取决于水泥的品种和标号,在水泥熟料中掺人15%的煤矸石,可制得325号一425号普通硅酸盐水泥;掺量超过20%时,按国家规定为火山灰硅酸盐水泥。
    用煤矸石作混合材时,应控制烧失量≤5%,S03≤3%,火山灰性试验必须合格,水泥胶砂28天抗压强度比≥62%。
    (六)煤矸石作筑路和充填材料
    煤矸石是很好的筑路材料,有很好的抗风雨侵蚀性能,并可降低筑路成本。

      综上所述,我们已经对煤矸石的各种回收用途有了很好的理解。目前,国内趋于煤矸石加工设备研发利用的设备越来越多,一般选用的是颚式破碎机、反击式破碎机、圆锥破碎机、雷蒙磨粉机、超压梯形磨粉机、立式磨粉机、欧式梯形磨粉机、煤磨机等设备。

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