[發(fā)明專利]一種高強煤矸石陶粒及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910353506.3
• 申請日: 2019-04-15
• 公開（公告）號: CN111825430A
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設計）人: 張斌;姚軍;侯正海;李榮懷;陳瑞;王景田
• 申請（專利權）人: 淮南東辰集團有限責任公司
• 主分類號: C04B33/132
• 分類號: C04B33/132
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種高強煤矸石陶粒及其制備方法，涉及建筑材料及其制備方法，所述的高強煤矸石陶粒包含以下重量份原料：煤矸石90％?97％，電石渣2％?8％，造紙白泥0％?10％。所述的煤矸石為未煅燒煤矸石或者煅燒煤矸石或者未煅燒煤矸石與煅燒煤矸石的混合物。所述電石渣為乙炔制取化工產品后遺棄的固體廢棄物。所述造紙白泥為造紙過程中遺棄的固體廢棄物。陶粒制作原料中的煤矸石、電石渣、造紙白泥全部為固體廢棄物，原料中煤矸石摻量高于90％，有效解決了煤矸石對地表和大氣污染以及浪費土地的問題，能夠有效地實現廢棄物資源化利用。利用該方法制備陶粒，配方簡單，堆積密度低，筒壓強度高，配方簡單，原料成本低廉，工藝流程。

技術領域

本發(fā)明屬于建筑材料及其制備方法，具體涉及一種高強煤矸石陶粒及其制備方法。

背景技術

煤矸石是采煤和洗煤過程中排放的固體廢物，是一種在成煤過程中與煤層伴生的一種含碳量較低、比煤堅硬的黑灰色巖石。包括巷道掘進過程中的掘進矸石、采掘過程中從頂板、底板及夾層里采出的矸石以及洗煤過程中挑出的洗矸石，其主要成分是Al2O3、SiO2。煤矸石棄置不用，占用大片土地。煤矸石中的硫化物選出或浸出會污染大氣、農田和水體。矸石山還會自燃發(fā)生火災，或在雨季崩塌，淤塞河流造成災害。中國積存煤矸石達10億噸以上，每年還將排出煤矸石1億噸。在對煤矸石的綜合利用方面，人們也進行了大量的研究。目前煤矸石資源化利用方面，工藝生產成熟的主要有煤矸石制磚、煤矸石回填等。利用煤矸石制備陶粒方面，特別是利用煤矸石制備高強陶粒，國內暫未發(fā)現大規(guī)模工業(yè)化生產。目前從相關文獻中查到的利用煤矸石生產陶粒方面，大部分僅局限于燒制原狀煤矸石陶粒或者利用煤矸石生產輕質低強度陶粒，這些陶粒僅限于用在建筑墻體填充和保溫上，這樣大大縮小了煤矸石用于制備陶粒的范圍。研究開發(fā)生產煤矸石高強陶粒，既可減少煤矸石環(huán)境污染，又可擴大煤矸石固廢物資源化利用空間，具有顯著的社會效益和經濟效益。

中國專利CN01141408.1公開了一種“煤矸石陶粒及其制備方法”，其中以75-85％的煤矸石摻加粘土、頁巖和無煙煤粉燒結制備出陶粒。本發(fā)明中涉及的陶粒，采用含鐵量高的煤矸石為主要原料，摻量為75-85％，燒結溫度為1150-1200℃，均優(yōu)于前人的成果。但該陶粒制備方法的原料中包括粘土，破壞環(huán)境；煤矸石摻加量較小，煤矸石消耗量小。

中國專利CN1872783A公開了30-95％煤矸石，長石5-70％，石英0-5％，鐵尾礦0-10，燒結制備陶粒。本發(fā)明涉及到的陶粒，采用自燃煤矸石和煤泥為主要原料，摻入粉煤灰、發(fā)泡劑和助劑等物質，燒結制備的陶粒強度優(yōu)于前人成果，筒壓強度可達到8.28MPa，但該陶粒制備方法的原料中包括長石、石英屬限制開采原料，并且煤矸石采用的是自燃煤矸石，煤矸石利用有局限性。

中國專利CN201310440491.7公開了一種“一種高強煤矸石陶粒的制備”，其中以煤矸石粉(煤泥和自然煤矸石)：70-90％，粉煤灰：6-22％，發(fā)泡劑(碳酸鈉)：3-7％，助劑(二氧化錳)：0.5-1％制備陶粒，雖然性能優(yōu)異，但發(fā)泡劑和助劑均采用化工原料，煤矸石還要摻入煤泥，成本過高，煤矸石也采用了自燃煤矸石，煤矸石利用同樣也受限。

中國專利CN201310508355.7公開了一種“一種以瘠性煤矸石工業(yè)廢渣為原料燒結制備陶粒的方法”，其中以瘠性煤矸石∶千枚巖＝(1～2.5)∶1混合，攪拌均勻后，粉碎至粒徑1mm以下，形成混合料A，而后向混合料A中加入5～10％水玻璃制得陶粒，該陶粒優(yōu)點是陶粒筒壓強度5.1MPa，燒成最高溫度僅需1000℃，不足之處在于所用千枚巖屬限制開采原料，配方里的水玻璃屬化工原料成本過高，不利于商業(yè)化生產，根據該專利的說明描述的制備陶粒方法，僅停留在實驗室電爐里并沒有在工業(yè)化生產中應用。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服現有煤矸石陶粒生產技術存在的不足，提供一種高強煤矸石陶粒及其制備方法，該方法的原料均為固體廢棄物，可以擴大固廢物資源化利用范圍，配比及生產工藝流程簡單，生產成本低，可實現工業(yè)化大規(guī)模生產。