PL240098B1

PL240098B1 - Method of producing a synthetic aggregate from mining by-products and combustion by-products and such a synthetic aggregate

Info

Publication number: PL240098B1
Application number: PL431114A
Authority: PL
Inventors: Jerzy Korol; Grzegorz Skotniczny; Andrzej Szymkiewicz
Original assignee: Kopalnia Wapienia Czatkowice Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
Priority date: 2019-09-10
Filing date: 2019-09-10
Publication date: 2022-02-14
Also published as: PL431114A1

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób wytwarzania kruszywa syntetycznego z ubocznych produktów wydobycia i z ubocznych produktów spalania glinę, zwłaszcza popłuczynową w ilości od 20% masowych do 60% masowych, muł węglowy w ilości od 20% masowych do 60% masowych, oraz popiół lotny fluidalny w ilości od 10% masowych do 20% masowych, miesza się do momentu uzyskania mieszaniny o bardzo wysokim stopniu homogeniczności, uzyskaną w ten sposób mieszaninę granuluje się do momentu uzyskania granulatów o zróżnicowanym uziarnieniu i spieka do momentu uzyskania kruszywa. Zgłoszenie obejmuje także kruszywo syntetyczne z ubocznych produktów wydobycia i z ubocznych produktów spalania charakteryzujące się tym, że składa się z gliny, zwłaszcza popłuczynowej w ilości od 20% masowych do 60% masowych, mułu węglowego w ilości od 20% masowych do 60% masowych, oraz popiołu lotnego fluidalnego w ilości od 10% masowych do 20% masowych.The subject of the application is a method of producing synthetic aggregate from mining by-products and combustion by-products - clay, especially clay from washings in an amount ranging from 20% by mass to 60% by mass, coal sludge in an amount from 20% by mass to 60% by mass, and fluidized fly ash in an amount from 10% by mass to 20% by mass, mixed until a mixture with a very high degree of homogeneity is obtained, the mixture obtained in this way is granulated until granulates of various grain sizes are obtained and sintered until an aggregate is obtained. The application also covers synthetic aggregate from mining by-products and combustion by-products characterized by the fact that it consists of clay, especially clay, in an amount from 20% by mass to 60% by mass, coal mud in an amount from 20% by mass to 60% by mass, and fluidized fly ash in amounts from 10% by mass to 20% by mass.

Description

PL 240 098 B1PL 240 098 B1

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania kruszywa syntetycznego z ubocznych produktów wydobycia i z ubocznych produktów spalania i kruszywo syntetyczne z ubocznych produktów wydobycia i z ubocznych produktów spalania, do zastosowań technicznych.The subject of the invention is a method for the production of synthetic aggregate from mining by-products and combustion by-products, and synthetic aggregate from extraction by-products and combustion by-products, for technical applications.

Z opisu patentowego US4741782A znany jest sposób wytwarzania kruszyw lekkich polegający na zmieszaniu popiołów lotnych ze spoiwem i wypełniaczem. Wagowo mieszanina obejmuje min. 60% popiołów lotnych, 1-25% spoiwa, 1-10% wypełniacza. Mieszanina jest granulowana w dedykowanym granulatorze w obecności wody i chemicznego katalizatora procesu.From the patent description US4741782A there is known a method of producing lightweight aggregates consisting in mixing fly ash with a binder and filler. By weight, the mixture includes min. 60% fly ash, 1-25% binder, 1-10% filler. The mixture is granulated in a dedicated granulator in the presence of water and a chemical process catalyst.

Z opisu patentowego PL166419 znany jest sposób wytwarzania kruszyw lekkich z popiołów lotnych z dodatkiem spoiwa mineralnego, który charakteryzuje się tym, że stosuje się 80-90% wagowych popiołów i 10-20% wagowych spoiwa mieszanego, składającego się z cementu, wapna palonego i gipsu, korzystnie w proporcji wag. 3:2:1, przy czym część popiołów w ilości korzystnie 13-20% wagowych miele się na sucho ze spoiwem, a następnie z uzyskanej mieszanki formuje się granulki z dodatkiem wody.The patent description PL166419 describes a method of producing lightweight aggregates from fly ash with the addition of a mineral binder, which is characterized by the use of 80-90% by weight of ashes and 10-20% by weight of a mixed binder consisting of cement, quicklime and gypsum , preferably on a weight basis. 3: 2: 1, a part of the ashes in an amount of preferably 13-20% by weight is dry ground with the binder, and then the resulting mixture is formed into granules with the addition of water.

Znany jest ze zgłoszenia patentowego nr PL342459 sposób termicznej utylizacji komunalnych osadów ściekowych w technologii produkcji ceramiki budowlanej - kruszywa lekkiego typu keramzyt. W technologii tej do ustabilizowanych osadów ściekowych dodaje się naturalnego surowca - gliny plastycznej, urabia do uzyskania jednorodnej masy formuje wyrób i po wysuszeniu wypala w wysokiej temperaturze. Z jednorodnej masy formuje się granulat i po wysuszeniu wypala uzyskując kruszywo lekkie.From the patent application No. PL342459, a method of thermal utilization of municipal sewage sludge in the construction ceramics production technology is known - light expanded clay aggregate. In this technology, a natural raw material - plastic clay is added to the stabilized sewage sludge, it is worked to obtain a homogeneous mass, it forms a product and, after drying, it is fired at high temperature. The homogeneous mass is formed into granules and, after drying, it is fired to obtain a lightweight aggregate.

Z opisu patentowego PL208428 znany jest sposób wytwarzania kruszyw lekkich oraz paliw popirolitycznych, energii cieplnej, elektrycznej, na bazie odpadów energetycznych i kopalin, gdzie odpady energetyczne rozdrobnione, korzystnie sproszkowane, zmieszane z kopalinami korzystnie z iłami, albo glinkami, albo glinkami pęczniejącymi, albo osadami ścieków granuluje się i podsusza gazami powstałymi w procesie spiekania i po przejściu przez wymiennik ciepła i odpylacz, a następnie ogrzany i osuszony granulat wprowadza się do pirolizatora poddając procesowi pirolizy, otrzymując lekki granulat popirolityczny, który poddawany jest spiekaniu do kruszywa lekkiego.The patent description PL208428 describes a method of producing light aggregates and pyrolytic fuels, thermal and electric energy, based on energetic waste and fossil fuels, where the energetic waste is comminuted, preferably powdered, mixed with minerals, preferably with loams, or clay, or swelling clays, or sediments. wastewater is granulated and dried with gases generated in the sintering process and after passing through the heat exchanger and dust collector, and then the heated and dried granulate is fed to the pyrolyser, subjected to the pyrolysis process, resulting in light pyrolytic granulate, which is subjected to sintering into lightweight aggregate.

Ze zgłoszenia wynalazku PL346476 znany jest sposób wytwarzania lekkiego kruszywa budowlanego z odpadów przywęglowych zmieszanych z osadami poflotacyjnymi lub osadami z oczyszczalni ścieków, granulowanych i podsuszanych, a następnie poddawanych wypalaniu w piecu fluidalnym i dopalaniu w piecu szybowym. Sposób polega na wykonaniu następujących operacji:The patent application PL346476 discloses a method of producing lightweight construction aggregate from coal waste mixed with flotation sludge or sewage sludge, granulated and pre-dried, and then subjected to firing in a fluidized bed furnace and afterburning in a shaft furnace. The method consists in performing the following operations:

a) przygotowania mieszanki wyjściowej złożonej z osadu poflotacyjnego w ilości powyżej 65% wagowych, zmielonego odpadu popłuczkowego oraz ewentualnie składników uzupełniających: drobnoziarnistych odpadów przemysłowych i miału węglowego, w ilościach tak dobranych, by w przeliczeniu na stan powietrzno-suchy mieszanka wyjściowa zawierała 25 do 35% pierwiastka węgla, a jej wilgotność względna wynosiła od 15% do 22%,a) preparation of the initial mixture consisting of the post-flotation sludge in an amount exceeding 65% by weight, ground wash waste and possibly supplementary components: fine-grained industrial waste and coal dust, in amounts selected so that, based on the air-dry state, the initial mixture contains 25 to 35 % of carbon element, and its relative humidity ranged from 15% to 22%,

b) grudkowania mieszanki w niekształtne cząstki o wielkości od 4 mm do 8 mm, z jednoczesnym powlekaniem ich powierzchni suchym odpadem popłuczkowym,b) pelletizing the mixture into non-shaped particles with a size from 4 mm to 8 mm, with simultaneous coating of their surface with dry wash waste,

c) kształtowania z grudek granul surowych w granulatorze talerzowym z nastawą średnicy granul w zakresie od 4 mm do 8 mm tak, by pojedyncza granula miała masę od 0,3 g do 1,5 g, z jednoczesnym dodawaniem zmielonego odpadu popłuczkowego w ilości do 10% masy mieszanki wyjściowej, d) podsuszenia granulatu na przenośniku do wilgotności mniejszej od 5%, e) wypalania granul surowych w palenisku fluidalnym,c) shaping raw granules from pellets in a disc granulator with granule diameter setting in the range from 4 mm to 8 mm so that a single granule weighs from 0.3 g to 1.5 g, with simultaneous addition of ground wash waste in the amount of up to 10 % of the weight of the initial mixture, d) drying the granules on the conveyor to a moisture content lower than 5%, e) firing raw granules in a fluidized furnace,

f) okresowego sprawdzania w granulach zawartości koksika, którego powinno być od 2% do 4% i w sytuacji wystąpienia odchyłki, dokonania odpowiedniej korekty czasu wypalania,f) periodically check the content of coke breeze in the granules, which should be from 2% to 4%, and in the event of a deviation, make appropriate corrections to the burning time,

g) dopalania, spiekania i chłodzenia granul w piecu szybowym z nadmuchem powietrza zapewniającym uzyskanie w strefie spiekania temperatury w zakresie od 1100 do 1200°C.g) afterburning, sintering and cooling the granules in a shaft furnace with air blowing to ensure a temperature in the sintering zone in the range from 1100 to 1200 ° C.

Główne składniki gliny wykorzystanej do wytworzenia kruszyw mineralnych stanowią tlenki SiO 2 i AI2O3, których sumaryczna ilość wynosi 80% masowych. W składzie gliny obecny jest również F e2O3 w ilości nie przekraczającej 6% masowych oraz tlenki alkaliczne K2O2 i Na2O, a także MgO, CaO, których sumaryczna zawartość w glinie nie przekracza 4% masowych (wg. badań XRD - rentgenowska analiza fazowa). Tlenki te, w procesach spiekania odpowiedzialne są za tworzenie fazy ciekłej.The main components of the clay used to produce mineral aggregates are SiO 2 and Al2O3 oxides, the total amount of which is 80% by mass. The clay composition also includes F e2O3 in an amount not exceeding 6% by mass and alkali oxides K2O2 and Na2O, as well as MgO, CaO, the total content of which in aluminum does not exceed 4% by mass (according to XRD tests - X-ray phase analysis). These oxides are responsible for the formation of the liquid phase in sintering processes.

Ustabilizowane komunalne osady ściekowe stanowią odpad, który ze względu na wartość opałową suchej masy powyżej 6 MJ/kg nie może być składowany. Osady ściekowe charakteryzują się wysoką zawartością substancji organicznych i składników mineralnych, w szczególności osady ściekowe z obszarów nie objętych działalnością przemysłową i o rozdzielczej kanalizacji.Stabilized municipal sewage sludge is waste which, due to the dry matter calorific value above 6 MJ / kg, cannot be stored. Sewage sludge is characterized by a high content of organic substances and minerals, in particular sewage sludge from areas not covered by industrial activity and with separate sewage systems.

PL 240 098 B1PL 240 098 B1

Popiół lotny zastosowany do wytworzenia lekkich kruszyw syntetycznych jest jednym z ubocznych produktów spalania węgla na cele energetyczne. Zawiera on w swoim składzie głównie krzemionkę SiO2 oraz AI2O3, które stanowią około 70% masowych. W skład popiołu lotnego wchodzą również: MgO, CaO, Fe2O3, których sumaryczna ilość nie przekracza 15% masowych.Fly ash used to produce lightweight synthetic aggregates is one of the by-products of coal combustion for energy purposes. It consists mainly of SiO2 and Al2O3 silica, which constitute about 70% by weight. Fly ash also includes: MgO, CaO, Fe2O3, the total amount of which does not exceed 15% by weight.

Celem wynalazku jest opracowanie sposobu wytwarzania kruszywa syntetycznego pozwalającego na wykorzystanie przy jego produkcji, mułów węglowych zawierających w swoim składzie substancje organiczne oraz wodę, gliny popłuczynowej z procesu wydobycia przeróbki kamienia wapiennego oraz popiołu lotnego z kotłów fluidalnych ze spalania węgla w energetyce zawodowej.The aim of the invention is to develop a method for the production of synthetic aggregate that allows the use in its production of coal sludge containing organic substances and water, backwash clay from the limestone processing extraction process and fly ash from fluidized bed boilers from coal combustion in the power industry.

Cel ten realizuje sposób wytwarzania kruszywa syntetycznego z ubocznych produktów wydobycia i z ubocznych produktów spalania według wynalazku, którego istotą jest to, że glinę, zwłaszcza popłuczynową w ilości od 20% masowych do 60% masowych, muł węglowy w ilości od 20% masowych do 60% masowych, oraz popiół lotny fluidalny w ilości od 10% masowych do 20% masowych, miesza się do momentu uzyskania mieszaniny o bardzo wysokim stopniu homogeniczności, uzyskaną w ten sposób mieszaninę granuluje się do momentu uzyskania granulatów o zróżnicowanym uzia rnieniu i spieka do momentu uzyskania kruszywa.This objective is achieved by the method of producing synthetic aggregate from the by-products of extraction and from combustion by-products according to the invention, the essence of which is that clay, especially backwash in an amount of 20% by weight to 60% by weight, coal sludge in an amount of 20% by weight to 60% by weight by mass, and fluidized fly ash in an amount from 10% by mass to 20% by mass, is mixed until a mixture of a very high degree of homogeneity is obtained, the mixture obtained in this way is granulated until granules of various particle size are obtained and sintered until the aggregate is obtained .

Korzystnie mieszanie i granulację prowadzi się w trakcie jednej operacji technologicznej, w intensywnym mieszalniku przeciwbieżnym zaopatrzonym w mieszadło o budowie umożliwiającej dezintegrację i rozdrobnienie zaglomerowanych surowców, najlepiej w mieszadło łopatkowe.Preferably, mixing and granulation are carried out in a single processing operation in an intensive counter-rotating mixer provided with a stirrer structure that allows the disintegration and comminution of the agglomerated raw materials, preferably a paddle stirrer.

Korzystnie mieszanie prowadzi się w przeciwbieżnym trybie pracy misy i mieszadła intensywnego mieszalnika.Preferably, mixing is carried out in a counter-rotating mode of operation of the bowl and the agitator of the intensive mixer.

Korzystnie mieszanie prowadzi się z prędkością liniową mieszadła 30 m/s i prędkością obrotową misy 200 obrotów/min.Preferably, mixing is carried out at a linear speed of the stirrer of 30 m / s and a rotational speed of the bowl of 200 revolutions / min.

Korzystnie granulację prowadzi się w przeciwbieżnym trybie pracy misy i mieszadła intensywnego mieszalnika.Preferably, the granulation is carried out in a counter-rotating mode of operation of the bowl and the mixer of the intensive mixer.

Korzystnie granulację prowadzi się przy prędkości liniowej mieszadła 10 m/s, prędkości obrotowej misy 150 obrotów/min i wilgotności mieszaniny na poziomie 20% masowych wody.Preferably, the granulation is carried out at a linear speed of the agitator of 10 m / s, a rotational speed of the bowl of 150 rpm and a moisture content of the mixture at 20% by mass of water.

Korzystnie granulację prowadzi się do momentu uzyskania granulatów, najlepiej o uziarnieniu od 4 mm do 20 mm.Preferably, the granulation is carried out until granules are obtained, preferably with a grain size of 4 mm to 20 mm.

Korzystnie spiekanie granulatu prowadzi się w temperaturze od 900°C do 1300°C, najlepiej w1150°C.Preferably the sintering of the granules is carried out at a temperature of from 900 ° C to 1300 ° C, preferably at 1150 ° C.

Korzystnie spiekanie granulatu prowadzi się w piecu rurowym, w atmosferze powietrza.Preferably the sintering of the granules is carried out in a tube furnace under an air atmosphere.

Korzystnie w piecu rurowym prędkość przemieszczenia się granul wynosi od 0,5 m/min do 2 m/min, najlepiej 0,8 m/min.Preferably, the speed of the granules in a tube furnace is from 0.5 m / min to 2 m / min, preferably 0.8 m / min.

W wyniku sposobu według wynalazku otrzymano nowe kruszywo syntetyczne z ubocznych produktów wydobycia i z ubocznych produktów spalania, którego istotą jest to, że składa się z gliny, zwłaszcza popłuczynowej w ilości od 20% masowych do 60% masowych, mułu węglowego w ilości od 20% masowych do 60% masowych, oraz popiołu lotnego fluidalnego w ilości od 10% masowych do 20% masowych.As a result of the method according to the invention, a new synthetic aggregate was obtained from by-products of extraction and from combustion by-products, the essence of which is that it consists of clay, especially backwash in an amount of 20% by weight to 60% by weight, of coal sludge in an amount of 20% by weight up to 60% by mass, and fluidized fly ash in an amount from 10% by mass to 20% by mass.

Korzystnie kruszywo syntetyczne ma postać granul, najlepiej o uziarnieniu od 4 mm do 20 mm.Preferably the synthetic aggregate is in the form of granules, preferably with a grain size of 4 mm to 20 mm.

Zaletą wynalazku jest to, że pozwala na wykorzystanie ubocznych produktów wydobycia jak muły węglowe, których stosowanie jako opału w domowych kotłach jest zabronione, a w energetyce zawodowej jest systematycznie ograniczane. Muły węglowe, działają w procesie spiekania granulowanych kruszyw, jak środek porotwórczy. Woda pochodząca z mułów węglowych, w procesie mieszania gliny, zwłaszcza gliny popłuczynowej z pozostałymi komponentami i granulacji, działa jako plastyf ikator dla gliny. Przeprowadzenie procesu mieszania i granulacji w intensywnym mieszalniku, umożliwiło nadanie mieszaninie postaci zwartych i wytrzymałych granul, w wyniku czego otrzymano zagęszczony i jednocześnie zbrylony materiał w postaci kompozytu syntetycznego o pożądanym kształcie i wymiarach oraz wysokich parametrach wytrzymałościowych. Zaletą rozwiązania jest także to, że mieszanie (w trakcie którego następuje także rozdrabnianie i homogenizacja) i granulację, można prowadzić w jednej maszynie tj. w intensywnym mieszalniku, co czyni proces bardziej ekonomicznym.The advantage of the invention is that it allows the use of by-products of extraction, such as coal sludge, the use of which as fuel in domestic boilers is prohibited, and which is systematically limited in the power industry. Coal sludge acts as a blowing agent in the sintering process of granular aggregates. The water from the coal sludge, in the process of mixing the clay, especially the backwash clay, with the rest of the components and granulating it, acts as a plasticizer for the clay. Conducting the mixing and granulation process in an intensive mixer allowed to give the mixture the form of compact and durable granules, as a result of which a densified and lumpy material in the form of a synthetic composite with the desired shape and dimensions and high strength parameters was obtained. Another advantage of this solution is that mixing (during which grinding and homogenization also takes place) and granulation can be carried out in one machine, i.e. in an intensive mixer, which makes the process more economical.

Wynalazek ujawniono w poniższych przykładach realizacji.The invention is disclosed in the following examples.

Przykład realizacji IImplementation example I.

Pierwszy etap wytwarzania kruszywa syntetycznego z ubocznych produktów wydobycia i z ubocznych produktów spalania polega na wytworzeniu jednorodnej mieszaniny gliny, zwłaszcza popłuczynowej, mułu węglowego oraz popiołu lotnego fluidalnego.The first step in the production of synthetic aggregate from mining by-products and combustion by-products consists in producing a homogeneous mixture of clay, especially backwash, coal sludge and fluidized fly ash.

PL 240 098 Β1PL 240 098 Β1

Jednorodną mieszaninę uzyskuje się poprzez mieszanie (w trakcie którego następuje także rozdrabnianie i homogenizacja), które jest jednym z procesów, decydującym o jakości uzyskanego produktu finalnego.A homogeneous mixture is obtained by mixing (which also involves grinding and homogenization), which is one of the processes that determines the quality of the final product obtained.

Stosuje się glinę, zwłaszcza popłuczynową, w ilości od 20% masowych do 60% masowych, muł węglowy w ilości od 20% masowych do 60% masowych oraz popiół lotny fluidalny w ilości od 10% masowych do 20% masowych.Clay, in particular washings, in an amount of 20% by weight to 60% by weight, coal sludge in an amount of 20% by weight to 60% by weight and fluidized fly ash in an amount of from 10% by weight to 20% by weight.

W celu uzyskania jednorodnej mieszaniny mułu węglowego, gliny, zwłaszcza popłuczynowej i popiołu, mieszanie prowadzi się w energooszczędnym, intensywnym mieszalniku przeciwbieżnym stosując prędkość liniową mieszadła 30 m/s, prędkość obrotową misy 200 obrotów/min. W wyniku mieszania, z substancji drobnoziarnistych uzyskuje się mieszaninę o bardzo wysokim stopniu homogeniczności.In order to obtain a homogeneous mixture of coal mud, clay, especially backwash and ash, mixing is carried out in an energy-saving, intensive counter-rotating mixer using the linear speed of the mixer 30 m / s, the rotational speed of the bowl 200 rpm. As a result of mixing, the fine-grained substances give a mixture with a very high degree of homogeneity.

Podczas procesu mieszania, mieszalnik zaopatrzony jest w mieszadło łopatkowe o budowie umożliwiającej dezintegrację i rozdrobnienie zaglomerowanych surowców.During the mixing process, the mixer is equipped with a paddle agitator with a structure enabling disintegration and grinding of the agglomerated raw materials.

Opisany powyżej mieszalnik, pracujący w trybie przeciwbieżnym przy zachowaniu szczególnych warunków procesu, jakimi są prędkość liniowa mieszadła 30 m/s, prędkość obrotowa misy 200 obrotów/min i odpowiedniego poziomu wilgotności mieszaniny na poziomie 20% masowych wody, pozwala na wytworzenie, z ujednorodnionej w procesie mieszania mieszaniny gliny, zwłaszcza popłuczynowej, mułu węglowego i popiołu lotnego fluidalnego, zwartych granul.The above-described mixer, operating in the counter-rotating mode, under the specific conditions of the process, such as the linear speed of the stirrer 30 m / s, the rotational speed of the bowl 200 revolutions / min and the appropriate moisture level of the mixture at the level of 20% by mass of water, allows for the production of homogenized in the process of mixing a mixture of clay, especially backwash, coal sludge and fluidized fly ash, dense granules.

W efekcie granulacji, uzyskuje się granulaty o zróżnicowanym uziarnieniu, przy czym najkorzystniejsze jest uziarnienie od 4 mm do 20 mm. Przykładowy udział poszczególnych frakcji uzyskanych granulatów przedstawiono na wykresie pokazującym zawartość poszczególnych frakcji ziarnowych w granulatach oraz krzywych kumulacyjnych uziarnienia (Wykres 1 i Wykres 2).As a result of granulation, granules of various grain size are obtained, with the most advantageous grain size from 4 mm to 20 mm. An example of the share of individual fractions of the obtained granules is presented in the diagram showing the content of individual particle fractions in the granules and the grain size cumulative curves (Graph 1 and Graph 2).

Uziarnienie granulatu, mmGranulate granulation, mm

Wykres 2. Krzywa kumulacyjna uziarnienia granulatuDiagram 2. Cumulative grain size distribution curve

Wykres 1. Zawartość poszczególnych frakcji ziarnowych granulatuDiagram 1. The content of individual grain fractions of the granulate

Granulaty poddaje się następnie procesowi spiekania w atmosferze powietrza, przykładowo w piecu rurowym, w temperaturze od 900°C do 1300°C, korzystnie w 1150°C. W piecu rurowym prędkość przemieszczenia się granul wynosi od 0,5 m/min do 2 m/min, najlepiej 0,8 m/min.The granules are then subjected to a sintering process in an air atmosphere, for example in a tube furnace, at a temperature of 900 ° C to 1300 ° C, preferably 1150 ° C. In a tube furnace, the pellet speed is between 0.5 m / min and 2 m / min, preferably 0.8 m / min.

W efekcie spiekania surowych granul, uzyskuje się kruszywo, które zawiera glinę, zwłaszcza popłuczynową w ilości od 20% masowych do 60% masowych, muł węglowy w ilości od 20% masowych do 60% masowych, oraz popiół lotny fluidalny w ilości od 10% masowych do 20% masowych.As a result of sintering raw granules, an aggregate is obtained that contains clay, in particular washings, in an amount from 20% by mass to 60% by mass, coal sludge in an amount from 20% by mass to 60% by mass, and fluidized fly ash in an amount of 10% by mass. up to 20% by mass.

Spieczony materiał w postaci kruszywa, poddano badaniom wytrzymałościowym i strukturalnym. Kruszywo o uziarnieniu od 6 mm do 10 mm zostało poddane badaniom wytrzymałościowym, polegającym na jednoosiowym ściskaniu granulatów w stalowym cylindrze na maszynie wytrzymałościowej o maksymalnej sile 10 kN. Oznaczono dla niego odporność na miażdżenie w oparciu o normę PN-EN 13055-1. Badania te wykazały, że kruszywo syntetyczne otrzymane sposobem według wynalazku charakteryzuje się wartością odporności na miażdżenie, od 5,9 MPa do 7,5 MPa, wartość ta przewyższa wartości odporności na miażdżenie kruszyw komercyjnych, których wytrzymałość na miażdżenie wynosi odpowiednio: Liapor - 0,7-10 MPa; Arlita - 0,98 MPa; Lytag - 0,43 MPa; LEGA i Ardelite - 0,09 MPa; Geokeramzyt Matrix - 0,8 MPa; LECĄ Gniew - 0,7-4,0 MPa.The sintered material in the form of aggregate was subjected to strength and structural tests. The aggregate with a grain size of 6 mm to 10 mm was subjected to strength tests involving uniaxial compression of granules in a steel cylinder on a testing machine with a maximum force of 10 kN. Its crushing resistance was determined based on the PN-EN 13055-1 standard. These tests showed that the synthetic aggregate obtained by the method according to the invention is characterized by the value of crushing resistance from 5.9 MPa to 7.5 MPa, this value exceeds the value of the crushing resistance of commercial aggregates, the crushing strength of which is respectively: Liapor - 0, 7-10 MPa; Arlita - 0.98 MPa; Lytag - 0.43 MPa; LEGA and Ardelite - 0.09 MPa; Matrix geoceramzite - 0.8 MPa; I FLY Gniew - 0.7-4.0 MPa.

Przykład realizacji IIImplementation example II

Według sposobu opisanego w przykładzie realizacji I, uzyskano kruszywo syntetyczne z ubocznych produktów wydobycia i z ubocznych produktów spalania, do wytworzenia którego zastosowano: 20% masowych gliny, 60% masowych mułu węglowego i 20% masowych popiołu lotnego fluidalnego. Kruszywo uzyskane w ten sposób, charakteryzuje się następującymi parametrami:According to the method described in Embodiment I, a synthetic aggregate was obtained from mining by-products and combustion by-products, for the production of which the following materials were used: 20% by mass of clay, 60% by mass of coal sludge and 20% by mass of fluidized fly ash. The aggregate obtained in this way is characterized by the following parameters:

Claims

PL 240 098 B1

- bulk density: 813.6 kg / m ³

- crushing resistance: 5.9 MPa.

Implementation example III

According to the method described in the embodiment I, a synthetic aggregate was obtained from the by-products of mining and combustion by-products, for the production of which: 45% by mass of clay was used; 45% coal sludge and 10% by mass of fluidized fly ash. The aggregate obtained in this way is characterized by the following parameters: - bulk density: 845.5 kg / ^m3 - crushing resistance: 6.03 MPa.

Implementation example IV

According to the method described in Embodiment I, a synthetic aggregate was obtained from the mining by-products and combustion by-products, for the production of which 60% by weight of clay, 20% by weight of coal sludge and 20% by weight of fluidized fly ash were used. Light aggregate obtained in this way is characterized by the following parameters: - bulk density: 868.9 kg / ^m3 - crushing resistance: 7.5 MPa.

Patent claims

1. A method of producing synthetic aggregate from mining by-products and combustion by-products, characterized in that clay, especially backwash water in an amount of 20% by weight to 60% by weight, coal sludge in an amount of 20% by weight to 60% by weight, and fly ash fluid bed in an amount from 10% by mass to 20% by mass, is mixed until a mixture of a very high degree of homogeneity is obtained, the mixture obtained in this way is granulated until obtaining granules of various grain size and sintered until the aggregate is obtained.

2. The method according to p. The process of claim 1, characterized in that the mixing and granulation are carried out in one processing operation, in an intensive counter-rotating mixer provided with a mixer of a structure enabling disintegration and comminution of the agglomerated raw materials, preferably a paddle mixer.

3. The method according to p. The process of claim 2, characterized in that the mixing is carried out in a counter-rotating mode of operation of the bowl and the stirrer of the intensive mixer.

4. The method according to p. A method according to claim 2 or 3, characterized in that the mixing is carried out at a linear speed of the stirrer of 30 m / s and a rotational speed of the bowl of 200 revolutions / min.

5. The method according to p. The process of claim 2, characterized in that the granulation is carried out in a counter-rotating mode of operation of the bowl and the mixer of the intensive mixer.

6. The method according to p. A method according to claim 2 or 5, characterized in that the granulation is carried out at a linear speed of the agitator of 10 m / s, a rotational speed of the bowl of 150 rpm and a moisture content of the mixture at the level of 20% by mass of water.

7. The method according to p. Process according to claim 2 or 5, characterized in that the granulation is carried out until granules are obtained, preferably with a particle size of 4 mm to 20 mm.

8. The method according to p. The process of claim 1, wherein the sintering of the granules is carried out at a temperature of from 900 ° C to 1300 ° C, preferably at 1150 ° C.

9. The method according to p. The process of claim 1 or 8, characterized in that sintering the granules is carried out in a tube furnace under an air atmosphere.

10. The method according to p. The process of claim 9, characterized in that in the tube furnace the speed of the granules is displaced from 0.5 m / min to 2 m / min, preferably 0.8 m / min.

11. Synthetic aggregate from mining by-products and combustion by-products, characterized by the fact that it consists of clay, especially backwash in an amount of 20% by weight to 60% by weight, coal sludge in an amount of 20% by weight to 60% by weight, and ash of the volatile fluidised bed in an amount from 10% by mass to 20% by mass.

Aggregate according to claim The process of claim 11, characterized in that it is in the form of granules, preferably with a grain size of 4 mm to 20 mm.