高硫煤矸石制备烧结空心砖技术研究

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1、分类号UDC密级学位论文．z73272S高硫煤矸石制备烧结空心砖技术研究作者姓名：施秋峰指导教师：邢军教授资源与土木工程学院申请学位级别：硕士学科类别：工学学科专业名称：采矿工程论文提交日期：2009年6月论文答辩日期：2009年6月学位授予日期：2009年7月答辩委员会主席：王春评阅人：盈岔奇≮k东北大学2009年6月ADissertationinMiningEngineeringResearchonutilizinghigh--sulfurcoalganguetomakesinteredhollowbricksByShiQiufengSupervisor：ProfessorX

2、ingJunNortheasternUniversityJune2009独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：日期：1乞乃易学位论文版权使用授权书锢磊坞f本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全

3、部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：喝1利卫Pl呻知蔼两孙肌jyc一．导签～∞。一书Qv，佣轴谴甘．．：■一名夕／一鹳抄∥储：年文期半论日位字◆_东北大学硕士学位论文摘要高硫煤矸石制备烧结空心砖技术研究摘要全国每年煤矸石排放总量约为1．7亿t，约占全国工业废渣排放量的1／4。其中含硫量大于2％的煤矸石称为高硫煤矸石，约占煤矸石总量的15"-'20％。高硫煤矸石的堆放不仅占用大量的土地，而且由于自燃，排放出CO、C02、S02等大量有毒、有害气体。在雨水淋滤作用下，许多有害物质渗透到地下水和土壤中，对周围生态环境造成严重的影响。目

4、前，高硫煤矸石主要的利用途径有处理含镍废水、制取硫磺和改良土壤性质等。沈阳城南地区是沈阳煤业集团的主要煤炭生产基地，周围分布四个矿区，年产原煤400余万吨，年排放煤矸石100万吨以上。煤矸石中含硫量普遍大于2％，属于高硫煤矸石。这些煤矸石的堆放不仅对周围生态环境造成严重的影响，而且严重危害当地的工农业生产。实现煤矸石的无害化、资源化利用，是解决沈煤集团资源开发与环境保护的唯一出路，是实现企业可持续发展的必然选择。煤矸石制砖是实现煤矸石综合利用的有效途径之一。煤矸石制砖的工艺要求矸石原料含Si0250％'70％，A120315％～20％，Fez032％～3％，MgO<3％，S<1％

5、。沈阳煤业集团煤矸石含硫量在2．78"--5．21％之间，属于高硫煤矸石，简单的利用这样的煤矸石制砖，在烧结过程中会排放出大量的S02，不仅达不到国家关于S02的工业排放标准，而且对生产设备造成严重的腐蚀破坏，急剧减少设备的使用寿命，从而使生产成本增加。本文通过理论分析和实验研究，寻找出合理利用高硫煤矸石烧结制砖的方法。合理选取原料制备的破碎、粉碎工艺设备，将原料粒度控制在0．2mm以下，使其达到适宜的可塑性和成型性能；筛选掺料种类和比例，以可塑性指数和强度等为主要指标调整、优化配料方案；研究不同条件下不同种类的固硫剂的固硫机理，结合对原料烧结过程的综合热分析和X衍射，选择以电石

6、渣与石灰石混合为复配固硫剂。分析Ca／S比、温度等因素对固硫效率的影响，确定最佳Ca／S比为2：1，最佳烧结温度为900---950。C。对产品裂纹和泛霜等问题进行研究分析，确定通过调整原料的颗粒级配可以消除有害成份对产品性能的影响，最终制定一套完整的利用高硫煤矸石烧结空心砖的工艺方案。目前，该项目研究成果己申报国家发明专利。关键词：高硫煤矸石；复合固硫剂；Ca／S比；烧结空心砖IIResearchonutilizinghigh-·sulfurcoalganguetomakesinteredhollowbricksAbstractThe锄uallyemissionofcoalga

7、ngueis170milliontonwhichisonequarterofthetotalindust“alⅥ旧ste．Thecoalganguethatthesulfurcontentisabove2percentisnamedhi曲．sulfurcoalganguewhichisbetween15and20percentagesofthetotalcoalgangue·The咖kingofhigh．sulfurcoalganguenotonlyincreaseslandoc