CN104526868A - 制瓷质砖专用的煤渣的生产系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制瓷质砖专用煤渣的生产系统，包括：用于将煤渣进行过滤的振动筛，用于将煤渣进行铁回收的磁选设备，用于将煤渣进行球磨处理的球磨机，用于将煤渣进行铁粉回收的除铁设备，用于将煤渣进行沉降处理的沉降池，用于将煤渣进行压滤处理的压滤机以及用于将煤渣进行干燥处理的干燥设备，其中，沉降池连接有用于投入漂白剂的第一加料装置。采用本发明，制砖前先对煤渣进行单独的球磨，球磨到一定细度后单独地降低或去除铁、钛、钒等金属，提高了球磨效率，提高了除铁的效果，大大改善了产品的白度，而且能对出去的有害物质进行回收。
Description
技术领域
本发明涉及煤渣技术领域，特别涉及一种制瓷质砖专用的煤渣的生产系统。
背景技术
我国建筑行业对瓷质砖的需求量非常巨大，常规的瓷质砖大多需要砂类瘠性原料，砂类瘠性原料都是从山上取得，需要剥除表皮植被及山体表层粘性黄土，对环境影响极大，毁坏国家森林，同时造成水土流失。
另一方面，工业煤渣产量非常大，虽然有些环保再利用途径，例如：添加入加工水泥，制市政用砖等，但加入量少，使用量少，远远不能够消化掉每天产生的煤渣量，而且产品的附加值低。
目前也有用煤渣引入作为瓷质砖原料使用，但产品的质量低，瓷质砖产品的常规质量检测项目：白度、抗折强度、吸水率等各方面性能，都达不到现有产品的指标要求。而且，煤渣的使用量较少，对煤渣的回收利用率不高。
在煤渣处理方面：现有技术都是把煤渣和其他泥、砂类原料加入球磨机，球磨成浆后进行除铁，由于浆料中含泥，浆料流动性差，粘性大，所以除铁不彻底，造成最后出来的成品白度很低，而且由于有泥的存在，球磨效率低，耗费更多的电。进一步，现有的煤渣普遍含钙量很高（含钙量达5-6%左右），难烧结，烧成后造成了砖成品的气孔率高，从而导致烧成的成品吸水率比较高（吸水率达0.5%左右），抗折强度比较低（抗折强度只有1400N左右）。
为此，本发明提供一种制瓷质砖专用煤渣的生产系统，旨在生产出白度高、抗折强度高的瓷质砖，且在加大煤渣作为制瓷质砖原料的使用量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种生产系统，获得专用于制备瓷质砖的煤渣，该煤渣的使用量大，制得的瓷质砖成品白度高、吸水率小、抗折强度高。
为达到上述技术效果，本发明提供了一种制瓷质砖专用煤渣的生产系统，包括：
用于将煤渣进行过滤的振动筛；
与所述振动筛相连接，用于将煤渣进行铁回收的磁选设备；
与所述磁选设备相连接，用于将煤渣进行球磨处理的球磨机；
与所述球磨机相连接，用于将煤渣进行铁粉回收的除铁设备；
与所述除铁设备相连接，用于将煤渣进行沉降处理的沉降池，所述沉降池连接有用于投入漂白剂的第一加料装置；
与所述沉降池相连接，用于将煤渣进行压滤处理的压滤机；
与所述压滤机相连接，用于将煤渣进行干燥处理，得到TiO2含量＜0.5%，V2O5含量＜0.05%，Fe含量＜0.5%的煤渣成品的干燥设备。
作为上述方案的改进，所述生产系统还包括用于投入生滑石的第二加料装置，所述生滑石的加入量为1-20%，所述第二加料装置与球磨机连接。
作为上述方案的改进，所述生产系统还包括用于投入生滑石的第二加料装置，所述生滑石的加入量为1-20%，所述第二加料装置与干燥设备连接。
作为上述方案的改进，所述振动筛为6-10目筛。
作为上述方案的改进，所述第一加料装置投入的漂白剂为0.05-2%纯碱与0.05-2%保险粉的混合物，或者，所述第一加料装置投入的漂白剂为0.05-2%的硫酸，硫酸的浓度为10-30%。
作为上述方案的改进，所述生产系统还包括破碎机，所述破碎机置于振动筛与磁选设备之间。
作为上述方案的改进，所述水槽通过水泵与球磨机以及球磨机、除铁设备之间的连通管道相连接。
作为上述方案的改进，所述煤渣成品由下述以重量百分比计的组分组成：SiO2 50-65%、Al2O3 17-24 %、CaO 5-7 %、Fe2O30.01-0.5%、SO3 0.01-3.5%、K2O 1-3 %、TiO2 0.01-0.4 %、MgO 0.5-4.0 %、Na2O 0.5-3.5 %、P2O5 0.3-1%、BaO 0.1-0.3%、F 0.1-0.3%、V2O5 0.1-0.05%、MnO0.1-0.3%、SrO 0.01-0.3%、Cr2O3 0.01-0.05%、ZrO2 0.01-0.1%、NiO 0.01-0.05%、CuO0.01-0.03%、ZnO0.01-0.03%、As2O30.01-0.03%、Rb2O0.005-0.01%。
作为上述方案的改进，所述煤渣成品由下述以重量百分比计的组分组成：SiO2 60-64%、Al2O3 22-24 %、CaO 5-7 %、Fe2O30.01-0.4%、SO3 2-3.5%、K2O 1-3 %、TiO2 0.01-0.1 %、MgO 0.5-1.5 %、Na2O 0.5-1.5 %、P2O5 0.3-1%、BaO 0.1-0.3%、F 0.1-0.3%、V2O5 0.1-0.05%、MnO0.1-0.3%、SrO 0.1-0.3%、Cr2O3 0.01-0.05%、ZrO2 0.01-0.05%、NiO 0.01-0.05%、CuO0.01-0.03%、ZnO0.01-0.03%、As2O30.01-0.03%、Rb2O0.005-0.01%。
实施本发明具有如下有益效果：
本发明提供一种制瓷质砖专用煤渣的生产系统，包括振动筛、磁选设备、球磨机、除铁设备、沉降池、压滤机和干燥设备，制砖前先通过磁选设备进行第一次除铁，然后通过球磨机对煤渣进行单独的球磨，球磨到一定细度后再通过除铁设备单独地除铁，除铁后通过沉降池加入漂白剂去除铁、钛、钒等金属，最后煤渣的TiO2含量＜0.5%，V2O5含量＜0.05%，Fe含量＜0.5%，能大大提高成品的白度和抗折强度。由于是单独的烧过的煤渣，浆料中颗粒之间没有粘性，所以浆料流动性能好，可以很彻底的去除金属，大大提高成品的白度。而且由于浆料是没有粘性的，可以大大地提高球磨效率，降低耗电量，降低成本。
本发明还包括用于投入生滑石的第二加料装置，第二加料装置与球磨机和/或干燥设备连接，生滑石在球磨过程或最后的成品中加入，生滑石所含有的MgO 能与煤渣中的CaO及陶瓷常规原料中的Al、Si形成特殊的微观晶体结构，使得瓷质砖成品形成一种新的CaO-MgO-Al2O3-SiO2结构，从而提高瓷质砖成品的各方面性能指数。这种CaO-MgO-Al2O3-SiO2结构克服了钙含量高造成气孔率的问题，提高了成品的白度，降低了成品的吸水率，提高了抗折强度。
此外，本发明还可以将除去的铁、钛、钒等金属进行回收，节约资源；整个处理过程无固体排放，满足环保节能的要求。
附图说明
图1是本发明制瓷质砖专用煤渣的生产系统一实施例的结构示意图；
图2是本发明制瓷质砖专用煤渣的生产系统又一实施例的结构示意图；
图3是本发明制瓷质砖专用煤渣的生产系统另一实施例的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述。
现有的煤渣含有大量的金属，本发明目的是降低或去除其中的金属元素等有害成分，它们的存在一方面会大大降低产品的白度，同时会造成大量的气泡。
为此，如图1所示，本发明提供了一种制瓷质砖专用煤渣的生产系统的一实施例，包括振动筛1、磁选设备2、球磨机3、除铁设备4、沉降池5、压滤机6和干燥设备7。
振动筛1用于将煤渣进行过滤。所述振动筛1优选为6-10目筛；更佳的，所述振动筛1为8目筛。
作为本发明更佳的实施方式，所述煤渣预处理装置还包括破碎机9，破碎机9置于振动筛1与磁选设备2之间，用于将振动筛1筛选出来的煤渣粗料进行粉碎后再进入磁选设备2。
经过过筛，﹤8目煤渣进入下一道工序磁选设备2，≧8目煤渣通过破碎机9进行破碎，然后再进入下一道工序磁选设备2。
由于煤渣中80%以上粒度分布在8目以下，所以通过8目筛过筛，对占少部分的筛上的粗料进行单独的破碎后进行球磨，可以在下一球磨工序中，减少大直径球磨石的比例、增大研磨的比表面积，从而大大提高球磨效率，同时减少球磨石的损耗。
磁选设备2与振动筛1相连接，用于将煤渣进行铁回收。磁选设备2根据材料的磁性特征，将含有磁性的材料（铁）从其他材料中分离出来。
球磨机3与磁选设备2相连接，用于将煤渣进行球磨处理。球磨机3内设有加水设备，用于在煤渣中加入水，煤渣与水的用量比为1.8-2.2:0.8-1.2。
球磨过程中，需要保证煤渣与水的用量比为1.8-2.2:0.8-1.2，这个水量主要是保证球磨过程取得较高的球磨效率。水太多，球磨石研磨物料的机率变小；水太少，物料之间的粘性太大，同样造成球磨石与物料的研磨机率变小。
除铁设备4与球磨机3相连接，用于将煤渣进行铁粉回收。除铁设备4内设有加水设备，用于在除铁前的煤渣中加入水，煤渣与水的用量比为1.5-2.5:0.8-1.2。
本发明在除铁前需加入水，煤渣与水的用量比为1.5-2.5:0.8-1.2，保证浆料有足够的流动性，便于后期除铁。若加入水太多，浆料流动性不足，除铁效果不好；加入水太多，又增加后期脱水工艺的难度。
沉降池5与除铁设备4相连接，用于将煤渣进行沉降处理，所述沉降池5连接有用于投入漂白剂的第一加料装置8。
所述第一加料装置8投入的漂白剂为0.05-2%纯碱与0.05-2%保险粉的混合物，或者，所述第一加料装置8投入的漂白剂为0.05-2%的硫酸，硫酸的浓度为10-30%。优选的，所述第一加料装置8投入的漂白剂为0.1-1%纯碱与0.1-1%保险粉的混合物，或者所述第一加料装置8投入的漂白剂为0.1-1%的硫酸，硫酸的浓度为15-25%。
现有使用稀硫酸酸洗的方案主要是在高岭土之类原料加工时会使用，而在本发明长石类原料加工中基本没有使用。本发明创新性地加入稀硫酸，主要是将煤渣中不溶解于水的金属氧化物反应成为溶解于水的硫酸盐，上述金属随着水脱离煤渣，达到进一步去除煤渣中金属元素的目的。
现有使用保险粉的漂白方案，主要是在印染工业中会使用，而在本发明长石类原料加工中基本没有使用。本发明创新性地加入纯碱和保险粉的混合物，主要是通过保险粉的强还原性，将煤渣浆料中不溶于水的高价态的金属离子还原成溶解于水的低价态金属离子，上述金属随着水脱离煤渣，从而达到进一步去除煤渣中金属元素的目的。
压滤机6与沉降池5相连接，用于将煤渣进行压滤处理，经过压滤处理的煤渣的水份含量＜50%。
干燥设备7与压滤机6相连接，用于将煤渣进行干燥处理。
综上，制砖前先通过振动筛1筛选出粒径较小的煤渣，然后进入磁选设备2进行第一次除铁，再通过球磨机3对煤渣进行单独的球磨，球磨到一定细度后通过除铁设备4单独地除铁，除铁后通过沉降池5加入漂白剂去除铁、钛、钒等金属，然后再通过压滤机6去除水分，最后通过干燥设备7去除水分，得到煤渣成品。
所述煤渣成品由下述以重量百分比计的组分组成：
SiO2 50-65%、Al2O3 17-24 %、CaO 5-7 %、Fe2O30.01-0.5%、SO3 0.01-3.5%、K2O 1-3 %、TiO2 0.01-0.4 %、MgO 0.5-4.0 %、Na2O 0.5-3.5 %、P2O5 0.3-1%、BaO 0.1-0.3%、F 0.1-0.3%、V2O5 0.1-0.05%、MnO0.1-0.3%、SrO 0.01-0.3%、Cr2O3 0.01-0.05%、ZrO2 0.01-0.1%、NiO 0.01-0.05%、CuO0.01-0.03%、ZnO0.01-0.03%、As2O30.01-0.03%、Rb2O0.005-0.01%。
更佳的，所述煤渣成品由下述以重量百分比计的组分组成：
SiO2 60-64%、Al2O3 22-24 %、CaO 5-7 %、Fe2O30.01-0.4%、SO3 2-3.5%、K2O 1-3 %、TiO2 0.01-0.1 %、MgO 0.5-1.5 %、Na2O 0.5-1.5 %、P2O5 0.3-1%、BaO 0.1-0.3%、F 0.1-0.3%、V2O5 0.1-0.05%、MnO0.1-0.3%、SrO 0.1-0.3%、Cr2O3 0.01-0.05%、ZrO2 0.01-0.05%、NiO 0.01-0.05%、CuO0.01-0.03%、ZnO0.01-0.03%、As2O30.01-0.03%、Rb2O0.005-0.01%。
由于是单独的烧过的煤渣，浆料中颗粒之间没有粘性，所以浆料流动性能好，可以很彻底的去除金属，大大提高成品的白度。而且由于浆料是没有粘性的，可以大大地提高球磨效率，降低耗电量，降低成本。
参见图2，本发明提供了一种制瓷质砖专用煤渣的生产系统的又一实施例，与图1所示生产系统不同的是，所述生产系统还包括用于投入生滑石的第二加料装置10，所述生滑石的加入量为1-20%，所述第二加料装置10与球磨机3和/或干燥设备7连接。生滑石在球磨过程或最后的成品中加入，其所含有的MgO 能与煤渣中的CaO及陶瓷常规原料中的Al、Si形成特殊的微观晶体结构，克服了钙含量高造成气孔率的问题，提高了成品的白度，降低了成品的吸水率，提高了抗折强度。
需要说明的是，图2所示的生产系统的第二加料装置10与球磨机3和干燥设备7均连接。
参见图3，本发明提供了一种制瓷质砖专用煤渣的生产系统的另一实施例，与图1所示生产系统不同的是，所述生产系统还包括水槽11，所述水槽11与沉降池5、压滤机6相连接，用于储存煤渣经沉降池5、压滤机6处理后去除的水。
所述水槽11另一端与球磨机3相连，用于在煤渣的球磨处理过程中加入水。而且，所述水槽11与球磨机3、除铁设备4之间的连通管道相连，用于在煤渣进行铁粉回收之前加入水。
更佳的，所述水槽11通过水泵12与球磨机3以及球磨机3、除铁设备4之间的连通管道相连接。
所述生产系统设有水槽11，使得整个煤渣处理过程中的水可以重复利用，具体是将沉降池5、压滤机6去除的水通过水泵12在球磨过程和铁粉回收前再次加入，节能环保，降低成本。而且，整个处理过程无固体排放，满足环保节能的要求。
综上，本发明提供的生产系统，可以很彻底的去除煤渣中的金属，制得的瓷质砖白度高、吸水率小、抗折强度高，且在加大煤渣作为制瓷质砖原料的使用量。
下表一是本发明煤渣与现有煤渣的技术对比：
| 项目 | TiO2% | V2O5% | Fe% | 煤渣最大使用量 |
| 现有煤渣 | 1.0% | 0.15% | 5-7% | 70 |
| 本发明煤渣 | ＜0.5% | ＜0.05% | ＜0.5% | 20 |
下表二是本发明煤渣制得的瓷质砖成品与现有普通煤渣制得的瓷质砖成品的技术对比：
| 项目 | 白度 | 吸水率 | 抗折强度 |
| 本发明瓷质砖成品 | 45-50 | 0. 05-0.1% | 1650-1700N |
| 现有瓷质砖成品 | 12 | 0.5% | 1400N |
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，本发明尽管只给出了以上实施例，但也给出诸多不需要经过创造性劳动而得出的可能的变体，虽依然无法穷举，但本领域内普通技术人员在通读本说明书后，结合公知常识，应能联想到更多的具体实施方式，此类具体实施方式并不超脱本发明权利要求的精神，任何形式的等同替换或若干改进和润饰均应视为被本发明所包括的实施例，属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种制瓷质砖专用的煤渣的生产系统，其特征在于，包括：
用于将煤渣进行过滤的振动筛；
与所述振动筛相连接，用于将煤渣进行铁回收的磁选设备；
与所述磁选设备相连接，用于将煤渣进行球磨处理的球磨机；
与所述球磨机相连接，用于将煤渣进行铁粉回收的除铁设备；
与所述除铁设备相连接，用于将煤渣进行沉降处理的沉降池，所述沉降池连接有用于投入漂白剂的第一加料装置；
与所述沉降池相连接，用于将煤渣进行压滤处理的压滤机；
与所述压滤机相连接，用于将煤渣进行干燥处理，得到TiO2含量＜0.5%，V2O5含量＜0.05%，Fe含量＜0.5%的煤渣成品的干燥设备。
2.如权利要求1所述的制瓷质砖专用的煤渣的生产系统，其特征在于，所述生产系统还包括用于投入生滑石的第二加料装置，所述生滑石的加入量为1-20%，所述第二加料装置与球磨机连接。
3.如权利要求1所述的制瓷质砖专用的煤渣的生产系统，其特征在于，所述生产系统还包括用于投入生滑石的第二加料装置，所述生滑石的加入量为1-20%，所述第二加料装置与干燥设备连接。
4.如权利要求1所述的制瓷质砖专用的煤渣的生产系统，其特征在于，所述振动筛为6-10目筛。
5.如权利要求1所述的制瓷质砖专用的煤渣的生产系统，其特征在于，所述第一加料装置投入的漂白剂为0.05-2%纯碱与0.05-2%保险粉的混合物，或者，所述第一加料装置投入的漂白剂为0.05-2%的硫酸，硫酸的浓度为10-30%。
6.如权利要求1-5任一项所述的制瓷质砖专用的煤渣的生产系统，其特征在于，所述生产系统还包括破碎机，所述破碎机置于振动筛与磁选设备之间。
7.如权利要求1-5任一项所述的制瓷质砖专用的煤渣的生产系统，其特征在于，所述生产系统还包括水槽，所述水槽与沉降池、压滤机相连接，用于储存煤渣经沉降池、压滤机处理后去除的水；
所述水槽还与球磨机相连，用于在煤渣的球磨处理过程中加入水；
所述水槽还与球磨机、除铁设备之间的连通管道相连，用于在煤渣进行铁粉回收之前加入水。
8.如权利要求7所述的制瓷质砖专用的煤渣的生产系统，其特征在于，所述水槽通过水泵与球磨机以及球磨机、除铁设备之间的连通管道相连接。
9.如权利要求1所述的制瓷质砖专用的煤渣的生产系统，其特征在于，所述煤渣成品由下述以重量百分比计的组分组成：
SiO2 50-65%、Al2O3 17-24 %、CaO 5-7 %、Fe2O30.01-0.5%、SO3 0.01-3.5%、K2O 1-3 %、TiO2 0.01-0.4 %、MgO 0.5-4.0 %、Na2O 0.5-3.5 %、P2O5 0.3-1%、BaO 0.1-0.3%、F 0.1-0.3%、V2O5 0.1-0.05%、MnO0.1-0.3%、SrO 0.01-0.3%、Cr2O3 0.01-0.05%、ZrO2 0.01-0.1%、NiO 0.01-0.05%、CuO0.01-0.03%、ZnO0.01-0.03%、As2O30.01-0.03%、Rb2O0.005-0.01%。
10.如权利要求9所述的制瓷质砖专用的煤渣的生产系统，其特征在于，所述煤渣成品由下述以重量百分比计的组分组成：
SiO2 60-64%、Al2O3 22-24 %、CaO 5-7 %、Fe2O30.01-0.4%、SO3 2-3.5%、K2O 1-3 %、TiO2 0.01-0.1 %、MgO 0.5-1.5 %、Na2O 0.5-1.5 %、P2O5 0.3-1%、BaO 0.1-0.3%、F 0.1-0.3%、V2O5 0.1-0.05%、MnO0.1-0.3%、SrO 0.1-0.3%、Cr2O3 0.01-0.05%、ZrO2 0.01-0.05%、NiO 0.01-0.05%、CuO0.01-0.03%、ZnO0.01-0.03%、As2O30.01-0.03%、Rb2O0.005-0.01%。
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