CN103193424A - 煤矸石综合利用制作透水混凝土的方法 - Google Patents

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张志军
张祎蔚
曹露春
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Abstract

本发明公开了一种煤矸石综合利用制作透水混凝土的方法,属于煤矸石综合利用领域。利用煤矸石制作烧结砖的粉碎工序产生的坚硬颗粒,将煤矸石先破碎,然后用筛分机筛分,筛分出的10~20mm的坚硬颗粒单独堆放,其余的粉碎煤矸石用来制砖;用不少于0.1兆帕的水压对10~20mm颗粒进行清洗,直到表面没有粉尘为止;清洗后的颗粒堆放自然干燥,污水流入污水池沉淀一天以上,水循环使用,污泥陈化十天以上用来制砖,干燥后的10~20mm大颗粒煤矸石用来配置透水混凝土。使煤矸石综合利用效益最大化,冲洗煤矸石的水可循环利用,节约水资源,冲洗下来的污泥是制作烧结砖的良好原料,资源可以全部利用。配置的透水混凝土经检测:孔隙率在25%以上,在相同孔隙率的情况下,强度比普通透水混凝土提高20%以上。

Description

煤矸石综合利用制作透水混凝土的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种煤矸石综合利用制作透水混凝土的方法,即是利用煤矸石烧结砖生产过程中形成的坚硬骨料制作透水混凝土的方法,属于煤矸石综合利用领域。
背景技术
[0002] 煤矸石是一种在煤形成过程中与煤伴生、共生的坚硬岩石,是在煤炭开采和洗选加工过程中被分离出来的固体废弃物,包括岩巷及煤巷掘进中排除的矸石。随着我国煤炭工业的发展,2010年我国煤矸石的排放量达到了 2亿t,新增占地也将接近666.67公顷,既污染环境,又占用大量耕地。据有关资料报道,美国、英国和德国等西方国家煤矸石的总利用率达90%以上,国内外在煤矸石治理和综合利用方面开展了大量的研究工作,涉及到热活化条件与煤矸石活性的关系、热活化过程中煤矸石的相变过程、煤矸石对水泥体系物理力学性能的影响等方面,为煤矸石活化理论及其工程应用起到了积极的作用,而对不经磨碎或煅烧直接利用煤砰石的系统研究较少。
[0003]目前、煤矸石的利用率仅有30%,而且主要应用于烧结砖、蒸压砖、免烧砖等。而混凝土作为建设材料而言,被广泛地运用在基础设施及各种建筑物中,但是,混凝土的大量使用也破坏了树木、水等自然环境,透水生态混凝土最近几年成为研究的热点,从现阶段使用情况看来,生态透水混凝土的原材料,特别是砂石料选择上仍然以天然砂石为主。随着生态混凝土的日益广泛应用,砂石的需求量也越来越大,需大量开山采石和掘地淘沙,严重破坏了生态环境。
[0004] 煤矸石烧结砖在生产过程中,预先需要对煤矸石进行多级破碎,在破碎过程中,总有一部分矿物相主要为白云石的煤矸石,结构比较均匀,致密度高,质地坚硬,这些煤矸石的粒径一般在10〜20mm左右,继续破碎对设备和能源消耗都很大,若不利用造成污染和浪费。
发明内容
[0005] 本发明的目的是提供一种煤矸石综合利用制作透水混凝土的方法,使煤矸石既可作为烧结砖的原材料,提高煤矸石烧结砖的质量,又可使一部分大颗粒煤矸石作为透水混凝土的骨料使用,从而达到节约能源的目的。
[0006] 煤矸石烧结砖在生产过程中,先要把煤矸石破碎,破碎后的煤矸石粉末陈化后制成砖胚,在破碎过程中,有一部分矿物相主要为白云石的煤矸石,结构比较均匀,致密度高,质地坚硬,粒径一般在10〜20mm左右,这种粒径的材料恰恰是制备生态混凝土的良好骨料。但这种骨料在破碎过程中被许多微细粉末所包裹,这种微细粉末组成比较复杂,主要包括碳粉、砂灰、粉尘、以及其他杂物,在混凝土的凝固过程中影响水泥和骨料的结合界面。所以煤矸石骨料必须用水冲洗,冲洗后的废水沉淀、澄清处理后,渣泥可作为烧结砖的良好原料,水可循环使用或直接用来拌合烧结砖原料,制作砖坯。
[0007] 本发明采用的技术方案是:一种综合利用煤矸石制作透水混凝土的方法,利用煤矸石制作烧结砖的粉碎工序产生的坚硬颗粒,将煤矸石先破碎,然后用筛分机筛分,筛分出的10〜20mm的坚硬颗粒单独堆放,其余的粉碎煤矸石用来制砖;用不少于0.1兆帕的水压对10〜20mm颗粒进行清洗,直到表面没有粉尘为止;清洗后的颗粒堆放自然干燥,污水流入污水池沉淀一天以上,水循环使用,污泥陈化十天以上用来制砖,干燥后的10〜20mm大颗粒煤矸石用来配置透水混凝土;
[0008] 所述的配置透水混凝土方法包括如下步骤:
[0009] ( I)煤矸石原料用破碎机破碎;
[0010] (2)在筛分机上筛出的直径10〜20mm的坚硬煤矸石颗粒单独堆放在冲洗场地;
[0011] (3)对10〜20mm粒径的煤矸石用压力不少于0.1兆帕的清水进行清洗,直到颗粒表面没有粉尘为止;
[0012] (4)冲洗的废水从冲洗场地流入沉淀池,在沉淀池沉淀一天以上,水循环使用,污泥陈化10天以上用来制砖;·
[0013] (5)冲洗后的煤矸石大颗粒堆放在干燥场地自然或人工干燥,至含水率小于2%,用来直接拌制透水混凝土;
[0014] (6)将步骤(5)中产生的煤矸石骨料先和拌合比例60%的水在搅拌机内搅拌,搅拌3分钟,然后加入水泥,搅拌I分钟,再加入剩余的40%的水,再搅拌半分钟,透水混凝土即出料,直接用来铺设透水道路或制作透水砖;煤矸石透水混凝土的配合比为:水泥350〜380Kg/m3,水 100 〜120Kg/m3,煤矸石骨料 1500 〜1600Kg/m3,减水剂 0.8 〜lKg/m3。
[0015] 本发明的有益效果是:
[0016] (I)使煤矸石综合利用效益最大化,在制烧结砖时,大的坚硬颗粒继续粉碎经济上很不合理,用来制作透水混凝土可使其效益最大化。
[0017] (2)随着我国经济的快速发展,基本建设越来越多,对砂石的需求量也越来越大,量开山采石严重破坏了生态环境,而采用煤矸石代替石料可节约自然资源,保护生态环境。
[0018] (3)冲洗煤矸石的水可循环利用,节约水资源,冲洗下来的污泥是制作烧结砖的良好原料,资源可以全部利用。
具体实施方式
[0019] 将煤矸石先破碎,然后用筛分机筛分,筛分出的10〜20mm粒径的坚硬颗粒单独堆放,其余的粉碎煤矸石用来制砖;用不小于0.1兆帕的水压对10〜20mm颗粒进行清洗,直到表面没有粉尘为止;清洗后的颗粒堆放自然干燥,污水流入污水池沉淀一天以上,以便在使用,污泥陈化十天以上用来制砖。干燥后的10〜20mm大颗粒煤矸石用来配置透水混凝土。
[0020] 配置透水混凝土具体方法:
[0021 ] (I)煤矸石原料用破碎机破碎;
[0022] (2)在筛分机上筛出的直径10〜20mm的坚硬煤矸石颗粒单独堆放在冲洗场地;
[0023] (3)对10〜20mm粒径的煤矸石用压力不少于0.1兆帕的清水进行清洗,直到颗粒表面没有粉尘为止;
[0024] (4)冲洗的废水从冲洗场地流入沉淀池,在沉淀池沉淀一天以上,水循环使用,污泥陈化10天以上用来制砖;[0025] (5)冲洗后的煤矸石大颗粒堆放在干燥场地自然或人工干燥,至含水率小于2%,用来直接拌制透水混凝土;
[0026] (6)将步骤(5)中产生的煤矸石骨料先和拌合比例60%的水在搅拌机内搅拌,搅拌3分钟,然后加入水泥,搅拌I分钟,再加入剩余的40%的水,再搅拌半分钟,透水混凝土即出料,直接用来铺设透水道路或制作透水砖;煤矸石透水混凝土的配合比为:水泥350〜380Kg/m3,水 100 〜120Kg/m3,煤矸石骨料 1500 〜1600Kg/m3,减水剂 0.8 〜lKg/m3。
[0027] 由于煤 矸石骨料属于白云石,结构比较均匀,致密度高,质地坚硬,配置的透水混凝土经检测:孔隙率在25%以上,在相同孔隙率的情况下,强度比普通透水混凝土提高20%以上。

Claims (1)

1.一种综合利用煤矸石制作透水混凝土的方法,其特征在于:利用煤矸石制作烧结砖的粉碎工序产生的坚硬颗粒,将煤矸石先破碎,然后用筛分机筛分,筛分出的10〜20mm的坚硬颗粒单独堆放,其余的粉碎煤矸石用来制砖;用不少于0.1兆帕的水压对10〜20mm颗粒进行清洗,直到表面没有粉尘为止;清洗后的颗粒堆放自然干燥,污水流入污水池沉淀一天以上,水循环使用,污泥陈化十天以上用来制烧结砖,干燥后的10〜20mm大颗粒煤矸石用来配置透水混凝土; 所述的配置透水混凝土方法包括如下步骤: (1)煤矸石原料用破碎机破碎; (2)在筛分机上筛出的直径10〜20mm的坚硬煤矸石颗粒单独堆放在冲洗场地; (3)对10〜20mm粒径的煤矸石用压力不少于0.1兆帕的清水进行清洗,直到颗粒表面没有粉尘为止; (4)冲洗的废水从冲洗场地流入沉淀池,在沉淀池沉淀一天以上,水循环使用,污泥陈化10天以上用来制砖; (5)冲洗后的煤矸石大颗粒堆放在干燥场地自然或人工干燥,至含水率小于2%,用来直接拌制透水混凝土; (6)将步骤(5)中产生的煤矸石骨料先和拌合比例60%的水在搅拌机内搅拌,搅拌3分钟,然后加入水泥,搅拌I分钟,再加入剩余的40%的水,再搅拌半分钟,透水混凝土即出料,直接用来铺设透水道路或制作透水砖;煤矸石透水混凝土的配合比为:水泥350〜380Kg/m3,水 100 〜120K g/m3,煤矸石骨料 1500 〜1600Kg/m3,减水剂 0.8 〜lKg/m3。
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