CN101941850A - 一种用煤泥烧制陶粒的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用煤泥烧制陶粒的方法,将煤泥破碎、研磨,筛分,再加入水搅合,制成生料球,置于管式电阻炉中先预热,焙烧,冷却至室温,得到吸水率为15%-30%,筒压强度1.5-15MPa,颗粒密度大于1166kg/m3的成品。本发明不添加任何外加剂,利用煤泥制备陶粒,原料来源较为广泛,有利于提高燃烧效率,降低燃烧温度,缩短焙烧时间,提高生产效率。
Description
一.技术领域
本发明涉及一种用煤泥烧制陶粒的方法,属于资源环境领域。
二.技术背景
煤泥是煤炭洗选加工中的副产品,是由微细粒煤、粉化骨石和水组成的粘稠物,具有粒度细、微粒含量高、水分和灰分含量高、热值低、粘结性较强、内聚力大的特点。由于煤泥中一般含有较多的黏土类矿物,加之水分含量较高,粒度组成细,所以大多数煤泥黏性大,有的还具有一定的流动性。由于这些特性,导致了煤泥的堆放、贮存和运输都比较困难,尤其在堆存时,其形态极不稳定,遇水即流失,风干即飞扬,结果不但浪费了宝贵的煤炭资源,而且造成了严重的环境污染。煤泥中含有大量可燃成分,其主要利用途径是燃烧,用途主要分为直接燃烧发电、制型煤、配煤、水煤浆、气化、井下充填、作建筑掺和料、制备化工产品、颗粒活性炭等。
陶粒作为一种建筑用轻集料,具有密度小,质轻、综合强度高、防火性能好、耐风化等各项功能,是最优良的轻质建筑材料。因为陶粒可解决重量、防火、隔热、保温等工程上的难题,具有本质耐风化、价廉物美、环保、容易制作等优点,大量应用于预制墙板(干墙)、间墙、轻质混凝土、屋面保温、混凝土预制件、小型轻质砌块、陶粒砖等,亦可用于园艺、花卉、市政及无土栽培等市场。目前,有关陶粒及其制备方法的专利很多,主要以粘土、页岩、粉煤灰、脱水污泥等为主要原料。如中国专利《粉煤灰陶粒生产》(专利号200810006102.9,申请日2008.2.3),该发明将粉煤灰和煤粉混合,搅拌中添加了占混合物料重量3%-6%的水,造粒后在烧结机中进行烧结,采用该方法,产品质量高,简化了生产工艺,降低生产成本,妥善解决了陶粒生产过程中的环境污染问题。专利《一种利用污泥制备陶粒轻骨料的方法》(专利号200710302011.5,申请日2007.12.19),该方法对含水率75-85%的脱水泥饼进行热干燥得到干污泥,破碎筛分后加入干污泥质量18-25%的粉煤灰搅拌,搅拌后用粉末压片机挤压成型得到陶粒轻骨料坯料,将坯料高温焙烧,自然冷却后即得到陶粒轻骨料。该发明处理了生活污水污泥,提高了烧结产品的强度,大大节约了烧结能耗,所得陶粒轻骨料有致密的铀面、轻质高强,满足GB/T17431.2-1998的标准。专利《用油页岩渣制备的陶粒及其制备方法》(专利号200610019341.9,申请日2006.6.13),该方法由油页岩渣在1000-1300℃烧结而成,其优点在于:充分利用油页岩渣中矿物成分及可燃成分制备多孔高强陶粒,产品具有一定的附加值。由于粘土是一种宝贵的天然资源,大力发展粘土陶粒必将导致大量优质耕地的破坏和流失。而用页岩生产陶粒会破坏自然植被和环境,并在一定程度上打破生态系统的平衡。
因此,利用煤泥合成陶粒,不仅开发了煤泥综合利用的新途径,使煤泥变废为宝,得到充分的二次利用,还可以减少对环境的污染程度。同时也克服了用粘土、页岩等制备陶粒的缺点。目前为止,尚未见单独用煤泥制备陶粒的公开报道。
三.发明内容
本发明的目的在于提供一种用煤泥烧制陶粒的方法,将煤泥破碎、研磨,筛分,再加入水搅合,制成生料球,置于管式电阻炉中先预热,再焙烧,冷却至室温,得到吸水率为15%-30%,筒压强度1.5-15MPa,颗粒密度大于1166kg/m3的成品。本发明不添加任何外加剂,利用煤泥制备陶粒原料来源较为广泛,有利于提高燃烧效率,降低燃烧温度,缩短焙烧时间,提高生产效率。
本发明按以下技术方案实现
煤泥的主要成分重量百分比为50-75%SiO2、12-19%Al2O3、3-9%Fe2O3、2-7%CaO+MgO、3-5%TiO2、总量100%。
1、将煤泥破碎、研磨,筛分,得到粒度为120-180μm的粉末;
2、加入原料重量2-5%的水搅合,制成粒径5-20mm的生料球;
3、将生料球在105±2℃下干燥1-1.5小时,再将生料球置于管式电阻炉中以10℃/min的速率升温至300℃-600℃,预热10-35分钟,再以15℃/min的升温速率将温度升高至800-1000℃下焙烧5-15分钟,烧制好的陶粒冷却至室温,即得成品。
与公知技术相比具有的优点及积极效果
原料来源较为广泛,无须使用粘土,可以节省部分页岩矿资源;直接利用煤泥生产陶粒,有利于提高燃烧效率,降低燃烧温度,缩短焙烧时间,提高生产效率;产品质轻、强度好,其技术指标均能达到GBT17431.1-1998《轻集料及其试验方法》的标准。
四.具体实施方式
实施例1
将主要成分重量百分比为65%SiO2,18%Al2O3,5%Fe2O3,6%CaO+MgO,3%TiO2,总量100%的煤泥破碎、研磨、筛分,得到粒度为120-180μm的粉末,加入原料重量3%的水搅拌后,在YK-60造粒机上制成粒径5-`10mm的生料球,将生料球放入管式电阻炉中高温烧结,先在105±2℃下干燥1h,以10℃/min的速率升温至450℃,预热20min,再以15℃/min的升温速率将温度升高至800℃,焙烧15min,自然冷却得到成品。成品吸水率15%-30%,筒压强度1.5-15MPa,颗粒密度1166kg/m3。
实施例2
将主要成分重量百分比为70%SiO2,12%Al2O3,4%Fe2O3,5%CaO+MgO,3%TiO2,总量100%的煤泥破碎、研磨、筛分,得到粒度为120-180μm的粉末,加入原料重量4%的水搅拌后,在YK-60造粒机上制成粒径10-20mm的生料球。将生料球放入管式电阻炉中烧结,烧结工艺为在105±2℃下干燥1.2h,以10℃/min的速率升温至600℃,预热30min,再以15℃/min的升温速率将温度升高至950℃焙烧10min,自然冷却得到成品。成品吸水率15%-30%,筒压强度1.5-15MPa,颗粒密度1197kg/m3。
Claims (2)
1.一种用煤泥烧制陶粒的方法,其特征在于:其按以下步骤实现,
1)、将煤泥破碎、研磨,筛分,得到粒度为120-180μm的粉末;
2)、加入原料重量2-5%的水搅合,制成粒径5-20mm的生料球;
3)、将生料球在105±2℃下干燥1-1.5小时,再将生料球置于管式电阻炉中以10℃/min的速率升温至300℃-600℃,预热10-35分钟,再以15℃/min的升温速率将温度升高至800-1000℃下焙烧5-15分钟,烧制好的陶粒冷却至室温,即得成品。
2.根据权利要求1所述的用煤泥烧制陶粒的方法,其特征在于:所述煤泥的主要成分重量百分比为50-75%SiO2、12-19%Al2O3、3-9%Fe2O3、2-7%CaO+MgO、3-5%TiO2、总量100%。
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