專利名稱：煤矸石陶粒及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑材料及其制備方法，特別是涉及一種煤矸石陶粒及其制造方法。
背景技術(shù)：
我國煤矸石資源非常豐富，年排放煤矸石一億噸以上。由于煤矸石中含有硫磺水，會自燃、釋放有害氣體，不僅污染空氣和水源、毀壞莊稼和樹木、破壞生態(tài)平衡，嚴(yán)重危害人類健康，而且占用大量土地，造成資源浪費，影響生產(chǎn)發(fā)展，因此加速煤矸石的治理和綜合利用已成為目前急待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決煤矸石的治理及綜合利用的問題，提供一種強度較高、節(jié)能效果好的煤矸石陶粒及其制備方法，利用本發(fā)明的方法，可以充分利用煤矸石中的礦物組成和可燃成份，制成一種帶有堅硬粗糙外表面皮球殼體的蜂窩狀膨脹核體的煤矸石陶粒。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種煤矸石陶粒，由(重量百分比)75-85％的煤矸石粉、5-10％的粘合劑、0-5％的添加劑及5-10％的粉煤灰膨脹固化劑組成。
上述的煤矸石陶粒，其特點為所述煤矸石粉粒度為200-400目。
上述的煤矸石陶粒，其特點為所述粘合劑由(重量百分比)35-45％的粘土與55-65％的頁巖混合組成，其中優(yōu)選為粘土，40％，頁巖，60％。
上述的煤矸石陶粒，其特點為所述添加劑優(yōu)選為5％(重量百分比)。
上述的煤矸石陶粒，其特點為所述添加劑為含炭量在60％以上的無煙煤粉。
一種煤矸石陶粒的制備方法，包括以下順序的步驟選料、磨細(xì)、配料、攪拌、制料球、干燥處理、燒結(jié)處理、粒分選；所述選料為預(yù)先處理成粉未狀的煤矸石。
上述的制備方法，其特點為所述磨細(xì)包括粗磨和細(xì)磨，所述粗磨指煤矸石粉粒度直徑≤10mm，所述細(xì)磨指煤矸石粉粒度為200-400目。
上述的制備方法，其特點為所述制料球是指由煤矸石粉、粘合劑、添加劑及粉煤灰膨脹固化劑按比例組成并攪拌均勻的混合料，放入園盤式制球機中，以噴霧狀形式加入總重量小于或等于5％的水。
上述的制備方法，其特點為所述干燥處理為預(yù)熱干燥處理，所述預(yù)熱干燥溫度為200℃-600℃；所述燒結(jié)處理采用普通燒結(jié)工藝處理，所述燒結(jié)溫度為1150℃-1200℃。
本發(fā)明的技術(shù)方案是基于以下化學(xué)原理做成①自然煤矸石主要化學(xué)成份與粉煤灰化學(xué)成份分析自然煤矸石主要化學(xué)成份二氧化硅60％；三氧化二鋁17.84％；三氧化二鐵6.16％；氧化鈣2.68％；氧化鎂3.48％；含SO3一般不超過1％，當(dāng)經(jīng)過1150-1200℃高溫?zé)Y(jié)時S燒失量近100％。由于二氧化硅和三氧化二鋁總成份可占70％，與粘土的化學(xué)成份相似，因此，煤矸石可代替粘土型粘合劑。
②煤矸石的化學(xué)成份以二氧化硅和三氧化二鋁為主(一般SiO2含量占40-70％，Al2O3占10-30％，有的達(dá)到40％)，與粉煤灰化學(xué)成份相同，其中二氧化硅、三氧化二鋁含量超過工業(yè)廢渣粉煤灰含量。
因此，利用自然煤矸石制造“人造粉煤灰”(機制法)去實現(xiàn)粉煤灰陶粒燒結(jié)工藝所得新物理、化學(xué)成份結(jié)構(gòu)物質(zhì)，是生產(chǎn)煤矸石粉煤灰陶粒的理論基礎(chǔ)與化學(xué)物理成份結(jié)構(gòu)依據(jù)。
煤矸石陶粒物理、化學(xué)性能非常穩(wěn)定，是綠色建材人造粉煤灰陶粒的再生資源。目前在國內(nèi)外的煤矸石儲量，大大超過粉煤灰排放的儲量。資源非常廣闊，易得。
本發(fā)明制備的煤矸石陶粒具有如下優(yōu)點強度高、輕質(zhì)、導(dǎo)熱系數(shù)低、耐火度高、保溫防凍、抗?jié)B、抗腐蝕、抗沖擊、抗震、耐磨、隔音效果好、節(jié)能、無放射性及有害物等特征。是一種變廢為寶、再生資源的綠色建筑材料?？涩F(xiàn)澆、可預(yù)制、可用來配制高強度結(jié)構(gòu)陶?；炷痢⑻樟？招钠鰤K、鋼筋砼、素砼、可制作保溫隔音墻板條；可做地面磚、護(hù)堤植草磚、高層大開間住宅按承重或砌塊使用，還可廣泛應(yīng)用于橋、梁、公路、輸送管道和電線桿等方面。
下面結(jié)合附圖的具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。


圖1為煤矸石陶粒生產(chǎn)工藝流程圖。
具體實施例方式
實施例1制備煤矸石陶粒制備煤矸石陶粒的具體步驟如圖1所示1.選礦將煤矸石中雜質(zhì)去除，將大塊煤矸石用手錘擊碎，挑選出直徑≤10mm的煤矸石放入破碎機中破碎，再通過雷蒙磨風(fēng)選，加工成400目的煤矸石粉，再用(重量百分比)粘土35％，頁巖65％組成粘合劑；2.配料用(重量百分比)85％的上述煤矸石粉，5％粘合劑以及10％粉煤灰膨脹固化劑組成的混合料；3.將前述混合料投入螺旋式攪拌機均勻攪拌；4.制球?qū)⑸鲜龌旌狭贤ㄟ^皮帶傳送至園盤式制球機，以噴霧狀方式注入3％的水，物料隨園盤運轉(zhuǎn)的慣性，自然形成球狀，經(jīng)成球區(qū)、出球區(qū)滾動形成Φ10mm的料球，將制好的料球，通過提升機到入料口；5.干燥處理利用料球滾動時的余熱，在爐體內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為300℃；6.燒結(jié)處理經(jīng)預(yù)熱處理后的料球進(jìn)入窯體膨脹帶，窯體膨脹帶4.5米長，當(dāng)溫度達(dá)到1150℃時，制成煤矸石陶粒；7.粒分選將燒結(jié)好的煤矸石陶粒進(jìn)行篩選，經(jīng)過篩選，直徑5mm以下為砂，作為陶砂使用，直徑7-15mm為粒，球與球之間粘結(jié)的結(jié)塊體，再經(jīng)二次破碎，處理后代替砂子和石頭作為混凝土骨料使用。
實施例2制備煤矸石陶粒的具體步驟如圖1所示1.選礦將煤矸石中雜質(zhì)去除，將大塊煤矸石用手錘擊碎，挑選出直徑≤10mm的煤矸石放入破碎機中破碎，通過雷蒙磨風(fēng)選，加工成250目的煤矸石粉；再用(重量百分比)粘土40％，頁巖60％組成粘合劑；2.配料用(重量百分比)75％的上述煤矸石粉，10％上述粘合劑以及5％添加劑與10％粉煤灰膨脹固化劑混合物配成混合料；3.將前述混合料投入螺旋式攪拌機均勻攪拌；4.制球?qū)嚢杈鶆虻幕旌狭?，通過皮帶傳送至園盤式制球機，以噴霧狀方式注入5％的水，物料隨園盤運轉(zhuǎn)的慣性，自然形成球狀，經(jīng)成球區(qū)、出球區(qū)滾動形成直徑15mm的料球，將制好的料球，通過提升機到入料口；5.干燥處理利用料球滾動時的余熱，在爐體內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為600℃；6.燒結(jié)處理將預(yù)熱干燥后的料球送入窯體膨脹帶，窯體膨脹帶長6米，當(dāng)溫度達(dá)到1200℃時制成煤矸石陶粒；7.粒分選將燒結(jié)好的煤矸石陶粒進(jìn)行篩選，經(jīng)篩選直徑5mm以下的陶粒為砂，作為陶砂使用，直徑7-15mm為粒，球與球之間粘結(jié)的結(jié)塊體，再經(jīng)二次破碎，處理后代替砂子和石頭作為混凝土骨料使用。
本發(fā)明制備的煤矸石陶粒，經(jīng)檢驗達(dá)到國標(biāo)GB/T17431.1-1998、GB/17431.2-1998的強度標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種煤矸石陶粒，基本上由以下重量百分比的組份組成煤矸石粉 75-85％粘合劑 5-10％添加劑 0-5％粉煤灰膨脹固化劑5-10％
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤矸石陶粒，其特征在于所述粘合劑由(重量百分比)35-45％的粘土與55-65％的頁巖混合組成，其中優(yōu)選為粘土，40％，頁巖，60％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤矸石陶粒，其特征在于所述添加劑優(yōu)選為5％(重量百分比)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的煤矸石陶粒，其特征在于所述添加劑為含炭量在60％以上的無煙煤粉。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的煤矸石陶粒，其特征在于所述煤矸石粉粒度為200-400目。
6.一種煤矸石陶粒的制備方法，包括以下順序的步驟選料、磨細(xì)、配料、攪拌、制料球、干燥處理、燒結(jié)處理、粒分選；所述選料為預(yù)先處理成粉未狀的煤矸石。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于所述磨細(xì)包括粗磨和細(xì)磨，所述粗磨煤矸石粉粒度直徑小于或等于10mm，所述細(xì)磨煤矸石粉粒度為200-400目。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于所述制料球是指將所述混合料放入園盤式制球機中，以噴霧狀形式加入占總重量0-5％的水。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于所述干燥處理為預(yù)熱干燥處理，所述預(yù)熱干燥溫度為200℃-600℃；所述燒結(jié)處理采用普通燒結(jié)工藝處理，所述燒結(jié)溫度為1150℃-1200℃。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種煤矸石陶粒及其制備方法,由(重量百分比)75－85%的煤矸石粉,5－10%粘合劑以及0－5%添加劑與5－10%粉煤灰膨脹固化劑混合物組成;其制備方法包括以下步驟:選料、磨細(xì)、配料、攪拌、制料球、干燥處理、燒結(jié)處理、粒分選;所述選料為預(yù)先處理成粉未狀的煤矸石,預(yù)熱干燥溫度200－600℃,燒結(jié)溫度1150℃－1200℃。該方法制備的煤矸石陶粒具有強度高、輕質(zhì)、導(dǎo)熱系數(shù)低、耐火度高、保溫防凍、抗?jié)B、抗腐蝕、抗沖擊、抗震、耐磨、隔音效果好、節(jié)能、無放射性及有害物等優(yōu)點,是一種變廢為寶、再生資源的綠色建筑材料,可應(yīng)用于混凝土、陶?？招钠鰤K、鋼筋砼、素砼、保溫隔音墻板條;地面磚、護(hù)堤植草磚、高層大開間住宅按承重或砌塊等產(chǎn)品中。
文檔編號B09B3/00GK1337378SQ01141408
公開日2002年2月27日 申請日期2001年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月24日
發(fā)明者楊普安 申請人:楊普安