專利名稱：一種赤泥煤矸石燒結(jié)磚的生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用有害廢渣赤泥和煤矸石制作建筑用磚的エ藝方法。
背景技術(shù)：
赤泥是氧化鋁エ業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的固體粉狀廢棄物，由于它的PH值很高又含有氟化物，故屬有害廢渣。在我國(guó)赤泥累積堆存量高達(dá)數(shù)千萬(wàn)噸，赤泥的堆存不僅占用大量的土地和農(nóng)田、耗費(fèi)較多的堆場(chǎng)建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用，而且赤泥中的氟化物、堿等污染物在雨水和沖灰水的浸泡和淋溶作用下會(huì)大量溶出，經(jīng)包氣帶滲入含水層，進(jìn)而污染地下水，影響生態(tài)環(huán)境和人體健康。此外，干化赤泥形成的粉塵到處飛揚(yáng)，破壞生態(tài)環(huán)境，造成大氣污染。粘土磚作為應(yīng)用量最大、最廣的建筑材料，可是粘土磚的生產(chǎn)很大程度上是以毀壞可耕種的土地、不可再生的能源、過(guò)度的消耗以及環(huán)境污染為代價(jià)的。因此，尋找粘土的替代材料或新的墻體材料刻不容緩。煤矸石是洗煤廠的洗矸、煤炭生產(chǎn)中的手選矸、半煤巷和巖巷掘進(jìn)中排出的煤和巖石以及和煤矸石一起堆放的煤系之外的白矸等的混合物。我國(guó)的煤礦和洗煤廠產(chǎn)生大量的廢棄物煤矸石堆積如山，占用大量土地資源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了將有害廢渣赤泥和煤矸石得到利用，達(dá)到消除污染和制作成建筑用材的目的。本發(fā)明的技術(shù)方案為采用的原料是赤泥和煤矸石，它們間所占重量分別為20 30%和70 80% ；其制作エ藝流程為配料ヰ破碎過(guò)篩ヰ加水?dāng)嚢瑗痍惢鸪尚庭鸶稍铳?預(yù)熱ヰ燒制ヰ冷卻ヰ浸水。所用的原料赤泥為自然風(fēng)干后的赤泥。風(fēng)干的赤泥破碎后過(guò) 0. 6 0. 8 mm孔徑篩，煤矸石破碎后過(guò)3. 0 mm孔徑篩。攪拌時(shí)加原料總重量12 16%重量的水。干燥時(shí)磚坯含水率在4 4. 5%間，預(yù)熱時(shí)初始溫度在100 120°C間，時(shí)間為25 35 min0本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明利用赤泥和煤矸石為原料生產(chǎn)燒結(jié)磚，生產(chǎn)的燒結(jié)磚各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到《燒結(jié)普通磚》(GB5101-200;3) —等品標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明一方面解決了赤泥大規(guī)模綜合利用的問(wèn)題，同時(shí)解決了煤矸石綜合利用問(wèn)題，且可創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益，達(dá)到環(huán)境保護(hù)和社會(huì)效益的雙贏。
具體實(shí)施例方式例1.稱取自然風(fēng)干后的赤泥1. 0噸，破碎后過(guò)0. 6 0. 8 mm孔徑篩，再稱取煤矸石4. 0噸破碎后過(guò)3. 0 mm孔徑篩，然后均勻混合放入攪拌機(jī)并加0. 6噸水進(jìn)入攪拌，之后的 エ藝為
(1)陳化將配好的物料陳化廣2天，以促進(jìn)混合料中的水分充分遷移，潤(rùn)濕原料顆粒，讓水分在原料顆粒周圖形成水膜，改善混合料的物理性質(zhì)，特別是提高混合料的干燥性
3能與塑性指數(shù)。(2)成型將陳化好的物料用制磚磨具成型，成型壓力控制在6MPa。(3)干燥將壓制好的磚坯自然放置2天，然后將磚坯在60°C下進(jìn)行烘干。入窯配體殘余含水率控制在4% 4. 5%?？偟囊笫窍嚷罂?，只有先慢，坯子表面的水分蒸發(fā)速度才能與內(nèi)部水分移動(dòng)速度相適應(yīng)，否則坯子表面會(huì)產(chǎn)生大量網(wǎng)狀裂紋。(4)預(yù)熱磚坯干燥完成后，即可進(jìn)入預(yù)熱階段，預(yù)熱階段溫度為110°C左右，預(yù)熱時(shí)間為30min左右。此階段，預(yù)熱是為了將磚坯中的自由水分全部排出。如果坯體殘余含水率高，升溫快，勢(shì)必產(chǎn)生應(yīng)力，使坯體開(kāi)裂。在預(yù)熱帶后期坯體溫度從450°C 700°C叫做高溫預(yù)熱帶，其中在陽(yáng)0 600度的階段中大量二氧化硅發(fā)生晶形轉(zhuǎn)換，體積劇烈膨脹，此時(shí)不可升溫過(guò)快，以免出現(xiàn)裂紋。(5)燒制焙燒階段是整個(gè)制備工藝中最重要的一步，它直接影響到燒結(jié)磚制品的各項(xiàng)性能指標(biāo)，由于升溫速度、焙燒溫度(即燒結(jié)溫度)、焙燒時(shí)間(即保溫時(shí)間)和冷卻速度是影響燒結(jié)磚性能的關(guān)鍵因素。如果控制不當(dāng)，升溫和冷卻速度會(huì)造成磚體開(kāi)裂，保溫時(shí)間不夠則造成磚體內(nèi)礦物相互反應(yīng)不夠完全，不能使熔融的液相流入骨料顆粒間，降低磚塊強(qiáng)度。到達(dá)燒結(jié)溫度后燒制2小時(shí)。(6)冷卻隨后冷卻降溫，注意溫度從600°C降至500°C的階段，游離的二氧化硅又要產(chǎn)生晶形轉(zhuǎn)化，顆粒體積收縮，容易產(chǎn)生裂紋。500°C以下可快速自然冷卻。(7)浸水為解決石灰爆裂問(wèn)題，將燒制好的磚塊放置在水中浸泡半天，使磚中的 CaO迅速消解成膏狀Ca(OH)2，并隨水從磚內(nèi)部的毛細(xì)微孔自行排出，因而對(duì)磚產(chǎn)生的脹應(yīng)力就很小，就不會(huì)造成石灰爆裂。例2.稱取自然風(fēng)干后的赤泥1.25噸，破碎后過(guò)0.6 0.8mm孔徑篩，再稱取煤矸石3. 75噸破碎后過(guò)3. 0 mm孔徑篩，然后均勻混合放入攪拌機(jī)并加0. 7噸水進(jìn)入攪拌，之后的工藝與例1相同。例3.稱取自然風(fēng)干后的赤泥1. 5噸，破碎后過(guò)0. 6 0. 8 mm孔徑篩，再稱取煤矸石3. 5噸破碎后過(guò)3. 0 mm孔徑篩，然后均勻混合放入攪拌機(jī)并加0. 8噸水進(jìn)入攪拌，之后的工藝與例1相同。
權(quán)利要求
1.一種赤泥煤矸石燒結(jié)磚的生產(chǎn)工藝，其特征在于(1)采用的原料是赤泥和煤矸石，它們間所占重量分別為20 30%和70 80%；(2)其制作工藝流程為配料一破碎過(guò)篩一加水?dāng)嚢枰魂惢怀尚鸵桓稍镆活A(yù)熱一燒制一冷卻一浸水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種赤泥煤矸石燒結(jié)磚的生產(chǎn)工藝，其特征在于所用的原料赤泥為自然風(fēng)干后的赤泥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種赤泥煤矸石燒結(jié)磚的生產(chǎn)工藝，其特征在于風(fēng)干的赤泥破碎后過(guò)0. 6 0. 8 mm孔徑篩，煤矸石破碎后過(guò)3. 0 mm孔徑篩。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種赤泥煤矸石燒結(jié)磚的生產(chǎn)工藝，其特征在于攪拌時(shí)加原料總重量12 16%重量的水。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種赤泥煤矸石燒結(jié)磚的生產(chǎn)工藝，其特征在于干燥時(shí)磚坯含水率在4 4. 5%間，預(yù)熱時(shí)初始溫度在100 120°C間，時(shí)間為25 35 min。
全文摘要
一種赤泥煤矸石燒結(jié)磚的生產(chǎn)工藝，涉及利用有害廢渣赤泥和煤矸石制作建筑用磚的工藝方法。本發(fā)明的技術(shù)方案為采用的原料是赤泥和煤矸石，它們按一定重量百分比進(jìn)行配制；其制作工藝流程為配料→破碎過(guò)篩→加水?dāng)嚢琛惢尚汀稍铩A(yù)熱→燒制→冷卻→浸水。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明利用赤泥和煤矸石為原料生產(chǎn)燒結(jié)磚，生產(chǎn)的燒結(jié)磚各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到《燒結(jié)普通磚》一等品標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明一方面解決了赤泥大規(guī)模綜合利用的問(wèn)題，同時(shí)解決了煤矸石綜合利用問(wèn)題，且可創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益，達(dá)到環(huán)境保護(hù)和社會(huì)效益的雙贏。
文檔編號(hào)C04B18/30GK102557576SQ20121000201
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月6日
發(fā)明者宋慧波, 尹國(guó)勛, 王海鄰, 王長(zhǎng)征, 賀玉曉, 趙秋芳 申請(qǐng)人:河南理工大學(xué)