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煤矸石的(dí)綜合(hé)利用(yòng)
發布時間(jiān)：2009-08-26 點擊(jī)次(cì)數(shù)：1672次煤質(zhì)儀器(qì)|煤炭(tàn)化驗(yàn)儀器(qì)|煤(méi)炭化(huà)驗設備|煤質(zhì)分析(xī)儀器-鶴(hè)壁市(shì)華通(tōng)分析(xī)儀(yí)器(qì)有限公(gōng)司
一(yī)，概(gài)述
煤矸石是多(duō)種(zhǒng)礦岩組成的混(hùn)合(hé)物，屬沉積岩。主(zhǔ)要岩(yán)石(shí)種類有粘(nián)土岩(yán)類，砂岩(yán)類(lèi)，碳酸(suān)鹽(yán)類和(hé)鋁質岩類(lèi)。粘(nián)土(tǔ)岩中(zhōng)主要礦物組(zǔ)分(fēn)為粘土礦物(wù)，其次(cì)為石英，長石雲母(mǔ)和(hé)黃鐵(tiě)礦，碳(tàn)酸鹽(yán)等自(zì)生(shēng)礦(kuàng)物，此外(wài)還含有(yǒu)植(zhí)物化石，有(yǒu)機(jī)質，碳質(zhì)等(děng)；砂(shā)岩類(lèi)礦物多為石(shí)英，長石(shí)，雲(yún)母，植物化(huà)石(shí)和菱(líng)鐵礦(kuàng)結核(hé)等；碳酸鹽(yán)類的礦物組(zǔ)成為(wéi)方解石(shí)，白(bái)雲石，菱(líng)鐵礦，並混(hùn)有較(jiào)多的粘土(tǔ)礦(kuàng)物(wù)，陸(lù)源碎屑(xiè)礦物(wù)，有機(jī)物(wù)，黃鐵礦(kuàng)等；鋁(lǚ)質岩類均(jūn)含(hán)有高(gāo)鋁礦物：三(sān)水鋁(lǚ)礦(kuàng)，一水軟鋁(lǚ)石，一(yī)水硬鋁石(shí)，此(cǐ)外(wài)還常常含(hán)有石英，玉髓(suǐ)，褐(hè)鐵(tiě)礦，白雲(yún)母，方(fāng)解石等。 煤(méi)矸(gān)石的(dí)岩(yán)石種類和(hé)礦(kuàng)物(wù)組成直接(jiē)影響煤矸石的化(huà)學(xué)成(chéng)分。
煤矸石的(dí)活(huó)性(xìng)大小(xiǎo)與其(qí)物相(xiāng)組成(chéng)和煅(duàn)燒溫度有(yǒu)關。粘(nián)土(tǔ)類煤矸石(shí)加(jiā)熱到一定溫度時(一般為(wéi)700～900℃)，結晶相分(fēn)解破壞，變成(chéng)無定型的(dí)非晶體，使煤矸石具有活(huó)性(xìng)。
我國煤(méi)矸石的發熱(rè)量多(duō)在(zài)6300kJ／kg以下，其中3300～6300kJ／kg，1300～3300kJ／kg和低(dī)於(yú)1300kJ／kg的各占30％，高(gāo)於(yú)6300kJ／'kg的僅占10％。各(gè)地(dì)煤(méi)矸石(shí)的熱(rè)值(zhí)差(chà)別(bié)很大，
二，煤矸石(shí)的綜合利用技(jì)術
目(mù)前技術成熟，利用量比較(jiào)大的煤矸石(shí)資(zī)源化途徑是(shì)生(shēng)產(chǎn)建(jiàn)築材料(liào)。
(一(yī))煤(méi)矸(gān)石製磚(zhuān)
包括(kuò)用(yòng)煤矸石(shí)生(shēng)產燒結(jié)磚(zhuān)和作(zuò)燒(shāo)磚內燃(rán)料。
煤(méi)矸(gān)石磚(zhuān)以煤矸(gān)石為(wéi)主要原料，一般占(zhān)坯料質(zhì)量的(dí)80％以(yǐ)上，有的(dí)全部(bù)以煤矸(gān)石(shí)為原料，有(yǒu)的外摻少量(liáng)粘土(tǔ)。煤(méi)矸石經破(pò)碎(suì)，粉磨(mó)，攪(jiǎo)拌，壓(yā)製，成型，幹燥，焙燒，製成煤矸石磚。焙燒時(shí)基本上(shàng)無需再外(wài)加燃料(liào)。
泥(ní)質(zhì)和(hé)碳質煤(méi)矸石質軟(ruǎn)，易(yì)粉(fěn)碎，是生產(chǎn)煤矸石(shí)磚的理想原(yuán)料。煤矸石(shí)的(dí)發(fā)熱(rè)量(liáng)要求在2100～4200kJ／kg，過低(dī)時(shí)需(xū)加煤，過高(gāo)時易使成磚過火(huǒ)。煤矸石需粉碎到小(xiǎo)於lmm的(dí)顆粒占75％以(yǐ)上(shàng)。用(yòng)煤矸(gān)石(shí)粉料(liào)壓製(zhì)成的(dí)坯料塑性(xìng)指(zhǐ)數應(yīng)在7—17之間(jiān)，成型水(shuǐ)分(fēn)一(yī)般為(wéi)15％-20％。許(xǔ)多(duō)磚(zhuān)廠生(shēng)產(chǎn)的煤矸石磚抗壓(yā)強度一(yī)般為(wéi)4．80～1：4．71MPa，抗(kàng)折(zhē)強(qiáng)度(dù)為(wéi)2．94～4．90MPa，高(gāo)於(yú)普(pǔ)通粘土(tǔ)磚(zhuān)。
以煤矸石(shí)作燒磚內燃(rán)料(liào)製(zhì)磚生產(chǎn)工藝與用煤(méi)作(zuò)內(nèi)燃料基本(běn)相同，僅需增加煤矸石粉(fěn)碎(suì)工(gōng)序。
(二)煤矸石(shí)生(shēng)產輕骨料(liào)
適(shì)宜燒製輕骨(gǔ)料的煤(méi)矸石(shí)主(zhǔ)要(yào)是碳(tàn)質頁岩(yán)和(hé)選礦廠排出的洗矸(gān)，矸石(shí)的含碳(tàn)量不要過(guò)大，以低於13％為(wéi)宜。有兩種燒製(zhì)方法：成(chéng)球法(fǎ)與非成(chéng)球法。
成球(qiú)法(fǎ)是將煤矸石(shí)破(pò)碎(suì)，粉磨(mó)後製成球狀顆粒(lì)，然後(hòu)焙燒。將球狀顆(kē)粒送(sòng)人(rén)回(huí)轉窯，預(yù)熱後進人(rén)脫碳(tàn)段(duàn)，料(liào)球內(nèi)的(dí)碳(tàn)開始燃(rán)燒，繼(jì)之進(jìn)入(rù)膨(péng)脹段，此後經(jīng)冷卻，篩分出(chū)廠。其(qí)鬆散容(róng)重一(yī)般(bān)在1000kg／m3左(zuǒ)右。
非(fēi)成球法(fǎ)是把煤矸(gān)石破碎(suì)到(dào)一定粒度直接焙(bèi)燒(shāo)。將(jiāng)煤(méi)矸石(shí)破碎(suì)到5～lOmm，鋪(pū)在燒(shāo)結
機(jī)爐排(pái)上(shàng)，當煤矸(gān)石點(diǎn)燃後，料層(céng)中(zhōng)部(bù)溫(wēn)度可達(dá)1200C，底(dǐ)層(céng)溫(wēn)度小(xiǎo)於350C。未燃的煤矸
石經篩分分離再返(fǎn)回(huí)重新燒結(jié)，燒結(jié)好的(dí)輕骨料經噴(pēn)水(shuǐ)冷卻(què)，破(pò)碎(suì)，篩分出(chū)廠。其(qí)容重一(yī)般在800kg／m3左右。
(三(sān))煤矸石(shí)生產(chǎn)空心(xīn)砌(qì)塊(kuài)
煤矸(gān)石空(kōng)心(xīn)砌塊(kuài)是(shì)以自燃或人工煅(duàn)燒煤(méi)矸(gān)石(shí)為骨料，以磨(mó)細生石灰(huī)和(hé)石膏(gāo)作(zuò)膠結(jié)劑(jì)，經(jīng)轉動成型(xíng)，蒸(zhēng)汽養護製(zhì)成(chéng)的(dí)牆(qiáng)體材料，產品標號(hào)可(kě)達(dá)200號。
(四)煤矸石(shí)作原(yuán)燃(rán)料生產水(shuǐ)泥(ní)
煤矸石和粘土(tǔ)的化學(xué)成分相近(jìn)並能釋放一定的熱量，用其代替(tì)粘土和部分燃料(liào)生產(chǎn)普(pǔ)通(tōng)水(shuǐ)泥能(néng)提高熟(shú)料(liào)質(zhì)量(liáng)。這是(shì)因(yīn)為煤(méi)矸石配(pèi)料(liào)比粘(nián)土(tǔ)配(pèi)料配人(rén)的生料(liào)活化(huà)能降(jiàng)低了(liǎo)許多，用(yòng)少(shǎo)量(liáng)煤就可提高生料的(dí)預燒溫(wēn)度，且(qiě)煤(méi)矸石中的可燃物(wù)也有(yǒu)利於矽酸(suān)鹽等礦(kuàng)物的熔(róng)解和形(xíng)成；此(cǐ)外(wài)煤矸石配(pèi)的(dí)生料表麵(miàn)能(néng)高，矽鋁(lǚ)等酸(suān)性(xìng)氧(yǎng)化物(wù)易(yì)於吸(xī)收氧化(huà)鈣，可(kě)加(jiā)速(sù)矽酸(suān)鈣等(děng)礦(kuàng)物的(dí)形成。
用(yòng)作(zuò)水泥(ní)原燃料的煤矸(gān)石其生(shēng)產(chǎn)工(gōng)藝過(guò)程與(yǔ)生(shēng)產普通水泥(ní)基本相同(tóng)。將原(yuán)燃料按一(yī)定(dìng)比(bǐ)例配合(hé)，磨(mó)細成生料(liào)，燒(shāo)至(zhì)部分熔融，得(dé)到以矽(guī)酸鈣(gài)為(wéi)主(zhǔ)要(yào)成分的熟料(liào)，再加入(rù)適量石膏和混(hùn)合材(cái)料，磨成(chéng)細(xì)粉而製成水(shuǐ)泥。
(五(wǔ))煤(méi)矸石(shí)作水泥(ní)混合材(cái)料(liào)
煤矸(gān)石經自(zì)燃或人(rén)工煅(duàn)燒後具(jù)有(yǒu)一定(dìng)活性，可(kě)摻入(rù)水泥中(zhōng)作(zuò)活性(xìng)混合(hé)材，與(yǔ)熟(shú)料和(hé)石膏按比例配合後入(rù)水(shuǐ)泥磨磨(mó)細。煤矸石的摻入量取決(jué)於水(shuǐ)泥(ní)的(dí)品(pǐn)種和標(biāo)號，在水泥熟(shú)料中摻人15％的煤矸(gān)石，可(kě)製(zhì)得325號一425號普(pǔ)通矽酸鹽水泥(ní)；摻(chān)量超過(guò)20％時(shí)，按國(guó)家規定為火山灰矽(guī)酸鹽水泥(ní)。
用煤矸石作(zuò)混合(hé)材時(shí)，應(yīng)控(kòng)製燒(shāo)失量(liáng)≤5％，S03≤3％，火山灰性試驗(yàn)必(bì)須合(hé)格，水泥膠砂28天抗壓(yā)強度(dù)比(bǐ)≥62％。
(六(liù))煤(méi)矸(gān)石(shí)作(zuò)築(zhù)路和充填(tián)材料(liào)
煤(méi)矸(gān)石是很(hěn)好(hǎo)的築路材(cái)料(liào)，有(yǒu)很好的抗風雨侵蝕性(xìng)能，並可降低(dī)築(zhù)路(lù)成本
