CN111777342A - 一种利用煤矸石烧制石灰的工艺 - Google Patents

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程子民
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Abstract

本发明适用于物料煅烧技术领域，提供了一种利用煤矸石烧制石灰的工艺，包括：均匀混合石灰石与煤矸石得到混合物料，将混合物料装入立窑中，在竖直方向内不断搅拌混合物料并煅烧混合物料得到含有石灰的混合产物；筛选含有石灰的混合产物得到成品石灰。本发明对采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物煤矸石进行再利用，将其与石灰石破碎后按一定比例混合煅烧制备成品石灰，煅烧过程中在竖直方向内不断搅拌石灰石和煤矸石的混合物料，使煤矸石随着石灰石由上而下运动并逐渐加热，充分利用煤矸石产生的热量生产出高品质的石灰。本发明能够有效节约烧制石灰过程中的资源和能源的使用量，实现废物再利用，产物中的石灰渣还可用于水泥厂填充料。

Description

一种利用煤矸石烧制石灰的工艺
技术领域
本发明属于物料煅烧技术领域，尤其涉及一种利用煤矸石烧制石灰的工艺。
背景技术
石灰是一种以氧化钙为主要成分的气硬性无机胶凝材料，在我国还可用在医药方面，也是许多工业的重要原料。石灰有生石灰和熟石灰，按其氧化镁含量又可分为钙质石灰和镁质石灰，其原料分布广，生产工艺简单，成本低廉。石灰具有较强的碱性，在常温下能与玻璃态的活性氧化硅或活性氧化铝反应产生胶结，因此，石灰还是建筑材料工业中重要的原材料。
煤炭作为我国的主要能源，它在社会经济发展中发挥着极其重要的作用，煤炭的开发和利用既对社会经济起着巨大的推动作用，同时也对环境产生了重大影响。煤矸石和煤层气就是煤炭开发过程中产生的主要废弃物，煤矸石是在煤的掘进、开采和洗选过程中排出的固体废物，是在成煤过程中与煤共同沉积的有机化合物和无机化合物混合在一起的岩石，通常呈薄层混合在煤层中，煤矸石按主要矿物含量分为黏土岩类、砂石岩类、碳酸盐类、铝质岩类，按来源及最终状态可分为掘进矸石、选煤矸石和自然矸石三大类。中国积存煤矸石达10亿吨以上，每年还将排出煤矸石1亿吨。
原始的石灰生产工艺是将石灰石与木材分层铺放，引火煅烧一周即得，现代则采用机械化、半机械化立窑以及回转窑、沸腾炉等设备进行生产，此后又出现了横流式、双斜坡式及烧油环行立窑和带预热器的短回转窑等节能效果显著的工艺和设备，燃料通常采用为煤、焦炭、重油或液化气等。近几年来，煤矸石不再仅仅被视为一种数量最大的工业固体废弃物，而作为一种资源，在化工、建材、冶金、轻工等领域得到了广泛的研究和应用，煤矸石资源化已成为煤矸石综合利用研究的重点。
发明内容
本发明提供一种利用煤矸石烧制石灰的工艺，旨在采用更加节约资源和能源的方式生产石灰。
本发明是这样实现的，一种利用煤矸石烧制石灰的工艺，包括：
均匀混合石灰石与煤矸石得到混合物料，按重量百分比计，所述混合物料中石灰石占比65％～70％，煤矸石占比30％～35％，石灰石和煤矸石的粒径为3cm～9cm，煤矸石的碳含量为5％～30％；
将所述混合物料装入立窑中，在竖直方向内不断搅拌所述混合物料，先在18h～24h内升温至900℃干燥预热所述混合物料，然后在900℃～1100℃高温煅烧所述混合物料18h～24h，最后在18h～24h内冷却所述混合物料至室温得到含有石灰的混合产物；
筛选所述含有石灰的混合产物得到成品石灰。
更进一步地，所述混合物料中石灰石占比68％～70％，煤矸石占比30％～32％。
更进一步地，所述混合物料中石灰石占比70％，煤矸石占比30％。
更进一步地，所述混合物料中石灰石和煤矸石的粒径为3cm～6cm，煤矸石的碳含量为20％～30％。
更进一步地，所述混合物料中石灰石和煤矸石的粒径为3cm，煤矸石的碳含量为30％。
更进一步地，先在22h～24h内升温至900℃干燥预热所述混合物料，然后在1000℃～1100℃高温煅烧所述混合物料22h～24h，最后在18h～20h内冷却所述混合物料至室温得到含有石灰的混合产物。
更进一步地，先在24h内升温至900℃干燥预热所述混合物料，然后在1100℃高温煅烧所述混合物料24h，最后在18h内冷却所述混合物料至室温得到含有石灰的混合产物。
更进一步地，利用色选机筛选所述含有石灰的混合产物分别得到成品石灰和石灰渣。
本发明提供一种利用煤矸石烧制石灰的工艺，对采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物煤矸石进行再利用，将其与石灰石破碎后按一定比例混合煅烧制备成品石灰，煅烧过程中在竖直方向内不断搅拌石灰石和煤矸石的混合物料，使煤矸石随着石灰石由上而下运动并逐渐加热，充分利用煤矸石产生的热量生产出高品质的石灰。本发明能够有效节约烧制石灰过程中的资源和能源的使用量，实现废物再利用，且生产出的石灰品质不次于现有产品，产物中的石灰渣还可用于水泥厂填充料。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供一种利用煤矸石烧制石灰的工艺，利用废弃的煤矸石作为燃料，能够烧制出品质较好的成品石灰，实现废物再利用，烧制产物中的石灰渣还可用于水泥厂填充料。下面结合实施例对本发明作详细说明。
实施例1
本发明实施例提供的一种利用煤矸石烧制石灰的工艺包括：
均匀混合石灰石与煤矸石得到混合物料，按重量百分比计，混合物料中石灰石占比70％，煤矸石占比30％，破碎石灰石和煤矸石至粒径为3cm，选用碳含量为30％的煤矸石。
将混合物料装入立窑中，在竖直方向内不断搅拌混合物料，使煤矸石随着石灰石由上而下运动并逐渐加热，先在24h内升温至900℃干燥预热混合物料，然后在1100℃高温煅烧混合物料24h，最后在18h内冷却混合物料至室温得到含有石灰的混合产物。
利用色选机筛选含有石灰的混合产物分别得到成品石灰和石灰渣。
实施例2
本发明实施例提供的一种利用煤矸石烧制石灰的工艺包括：
均匀混合石灰石与煤矸石得到混合物料，按重量百分比计，混合物料中石灰石占比68％，煤矸石占比32％，破碎石灰石和煤矸石至粒径为6cm，选用碳含量为20％的煤矸石。
将混合物料装入立窑中，在竖直方向内不断搅拌混合物料，使煤矸石随着石灰石由上而下运动并逐渐加热，先在22h内升温至900℃干燥预热混合物料，然后在1000℃高温煅烧混合物料22h，最后在20h内冷却混合物料至室温得到含有石灰的混合产物。
利用色选机筛选含有石灰的混合产物分别得到成品石灰和石灰渣。
实施例3
本发明实施例提供的一种利用煤矸石烧制石灰的工艺包括：
均匀混合石灰石与煤矸石得到混合物料，按重量百分比计，混合物料中石灰石占比67％，煤矸石占比33％，破碎石灰石和煤矸石至粒径为8cm，选用碳含量为15％的煤矸石。
将混合物料装入立窑中，在竖直方向内不断搅拌混合物料，使煤矸石随着石灰石由上而下运动并逐渐加热，先在20h内升温至900℃干燥预热混合物料，然后在1000℃高温煅烧混合物料20h，最后在22h内冷却混合物料至室温得到含有石灰的混合产物。
利用色选机筛选含有石灰的混合产物分别得到成品石灰和石灰渣。
实施例4
本发明实施例提供的一种利用煤矸石烧制石灰的工艺包括：
均匀混合石灰石与煤矸石得到混合物料，按重量百分比计，混合物料中石灰石占比66％，煤矸石占比34％，破碎石灰石和煤矸石至粒径为7cm，选用碳含量为10％的煤矸石。
将混合物料装入立窑中，在竖直方向内不断搅拌混合物料，使煤矸石随着石灰石由上而下运动并逐渐加热，先在19h内升温至900℃干燥预热混合物料，然后在1100℃高温煅烧混合物料19h，最后在19h内冷却混合物料至室温得到含有石灰的混合产物。
利用色选机筛选含有石灰的混合产物分别得到成品石灰和石灰渣。
实施例5
本发明实施例提供的一种利用煤矸石烧制石灰的工艺包括：
均匀混合石灰石与煤矸石得到混合物料，按重量百分比计，混合物料中石灰石占比65％，煤矸石占比35％，破碎石灰石和煤矸石至粒径为9cm，选用碳含量为5％的煤矸石。
将混合物料装入立窑中，在竖直方向内不断搅拌混合物料，使煤矸石随着石灰石由上而下运动并逐渐加热，先在18h内升温至900℃干燥预热混合物料，然后在900℃高温煅烧混合物料18h，最后在24h内冷却混合物料至室温得到含有石灰的混合产物。
利用色选机筛选含有石灰的混合产物分别得到成品石灰和石灰渣。
对实施例1制备的石灰进行成分检测，检测结果如下表所示：
Figure BDA0002594034980000051
由上表可知，本发明提供的利用煤矸石烧制石灰的工艺生产出的石灰品质良好，利用废弃的煤矸石作燃料，实现了废物再利用和节约资源的目的。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种利用煤矸石烧制石灰的工艺，其特征在于，包括：
均匀混合石灰石与煤矸石得到混合物料，按重量百分比计，所述混合物料中石灰石占比65％～70％，煤矸石占比30％～35％，石灰石和煤矸石的粒径为3cm～9cm，煤矸石的碳含量为5％～30％；
将所述混合物料装入立窑中，在竖直方向内不断搅拌所述混合物料，先在18h～24h内升温至900℃干燥预热所述混合物料，然后在900℃～1100℃高温煅烧所述混合物料18h～24h，最后在18h～24h内冷却所述混合物料至室温得到含有石灰的混合产物；
筛选所述含有石灰的混合产物得到成品石灰。
2.根据权利要求1所述的利用煤矸石烧制石灰的工艺，其特征在于，所述混合物料中石灰石占比68％～70％，煤矸石占比30％～32％。
3.根据权利要求2所述的利用煤矸石烧制石灰的工艺，其特征在于，所述混合物料中石灰石占比70％，煤矸石占比30％。
4.根据权利要求1所述的利用煤矸石烧制石灰的工艺，其特征在于，所述混合物料中石灰石和煤矸石的粒径为3cm～6cm，煤矸石的碳含量为20％～30％。
5.根据权利要求4所述的利用煤矸石烧制石灰的工艺，其特征在于，所述混合物料中石灰石和煤矸石的粒径为3cm，煤矸石的碳含量为30％。
6.根据权利要求1所述的利用煤矸石烧制石灰的工艺，其特征在于，先在22h～24h内升温至900℃干燥预热所述混合物料，然后在1000℃～1100℃高温煅烧所述混合物料22h～24h，最后在18h～20h内冷却所述混合物料至室温得到含有石灰的混合产物。
7.根据权利要求6所述的利用煤矸石烧制石灰的工艺，其特征在于，先在24h内升温至900℃干燥预热所述混合物料，然后在1100℃高温煅烧所述混合物料24h，最后在18h内冷却所述混合物料至室温得到含有石灰的混合产物。
8.根据权利要求1所述的利用煤矸石烧制石灰的工艺，其特征在于，利用色选机筛选所述含有石灰的混合产物分别得到成品石灰和石灰渣。
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