煤矸石制备高强陶粒的试验研究.pdf

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1、第33卷第3期非金属矿Vo1．33NO．32010年5月NOn—MetaIliCMinesMay，2010煤矸石制备高强陶粒的试验研究李虎杰陶军’(西南科技大学环资学院固体废物处理与资源化教育部重点实验室，四川绵阳621010)摘要煤矸石经破碎、粉磨与页岩、发泡剂等配料混合、成球、干燥、预烧和焙烧后，可制成800级的高强煤矸石陶粒，各项技术指标满足要求。通过正交试验确定了用煤矸石制备陶粒的最佳参数，分析表明焙烧温度是影响所制备陶粒堆积密度的主要因素。该研究成果为唐家河煤矸石的开发利用提供了一条新的途径。关键词煤矸石高强陶粒焙烧温度唐家河中图分类号：TD849．5文献标识码

2、：A文章编号：1000-8098(2010)03-0020-03ExperimentalStudyonPreparationofHighStrengthHayditefromGangueLiHujieTaoJunfSouttl、Ⅳestuniversityofscienceandtechnology,Treamentofsolidwastesandrecyclingkeylaboratory,MinistryofEducation，Mianyang，Sichuan62101o)AbstractAftertheganguewaspulverized，mixedwithsha

3、leandfoamingagent，processedintospherality，dried，preburntandroasted，itcouldbemadeinto800gradehighstrengthhaydite．Thebestpreparationparametersofhayditeweredeterminedbyorthogonaltestandtheroastingtemperaturewasmainelementofinfluceinghayditebultdensity．Theresearchresultprovidedanewwayofexploi

4、tationforthegangueinTangjiahe．KeywordsganguehighstrengthhayditeroastingtemperatureTangjiahe煤矸石是煤炭开采和煤炭洗选加工过程中产生碳质页岩、碳质泥岩等黏土岩矸石。x射线衍射分的固体废弃物，是我国目前年排放量和累计存量最析结果表明，煤矸石以黏土矿物为主，主要矿物组成大的工业废渣。我国煤矸石每年的排放量约占当年有高岭石、伊利石、石英、方解石，少量绿泥石、长石、煤炭产量的10％，约占全国工业废渣排放量的1／4。云母、黄铁矿等。考虑到烧制陶粒所需煤矸石含碳量据统计，我国2003年有煤矸石山

5、1600多座，堆存煤小的要求，本实验选用煤矸石为含碳量较低的掘进矸矸石40多亿t，占地1．47万hm，且每年还以约1．3石，其化学成分见表1。亿t的速度递增，压占耕地面积每年以400hm的速表1煤矸石及页岩化学成分分析(w)度递增。SiO2AI2O3Fe2o3CaOMgONa2oOSO2TiO2烧失量煤矸石是天然地质体与人工开发过程综合作用煤矸石63．6620-473．250．411020．143．280．781．397．25的产物，它具有两重性，一方面是煤炭生产过程中排放出的固体废弃物；另一方面是由岩石和矿物组成的页岩56．62l7．516．268．002．350．53

6、2．730．050．7l5．86非金属矿产资源，具有可综合利用属性。含碳量不高掘进矸石放射性监测结果表明，内照射指数(低于13％)的碳质页岩和选煤矸石可用于烧制轻骨为0．47，外照射指数，r为0．66，放射性水平低于国家料，轻骨料是一种轻质和具有良好保温性能的新型建对放射性废物≤1．0、，r≤1．3的规定，符合A类材料筑材料，发展前景非常广阔。具统计，我国积存的煤使用范围要求，可以用于生产建筑材料。矸石中有40％左右适合于烧制轻集料，具有广泛应经试验分析可知，研究区煤矸石的可塑性指数为用前景。11．3，一般线收缩在2．53％，干燥敏感性指数为1本研究根据四川广元唐家河煤矿

7、煤矸石的物质左右，熔点在1030~1150~C之间，堆积密度1452kg／m。组成及基本特性，制备了基本性能优良的高强陶粒，1．2辅助原料为了降低原料的碳含量和提高膨胀并探讨了陶粒生产的最佳工艺参数。性能，选用页岩、氧化铁、白云岩、碳酸钠作为配料。1实验原料及性能页岩的化学成分见表1，塑性指数l4．1，堆积密度为1．1煤矸石煤矸石取自四川广元唐家河煤矿，为1175kg／m。收稿日期：2010．04—01实验选用发泡剂为白云岩和碳酸钠按1：1质量基金项目：固体废物处理与资源化教育部重点实验室资助项目配比而成，氧化铁为纯度99．9