CN101941850B - 一种用煤泥烧制陶粒的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用煤泥烧制陶粒的方法，将煤泥破碎、研磨，筛分，再加入水搅合，制成生料球，置于管式电阻炉中先预热，焙烧，冷却至室温，得到吸水率为15％-30％，筒压强度1.5-15MPa，颗粒密度大于1166kg/m³的成品。本发明不添加任何外加剂，利用煤泥制备陶粒，原料来源较为广泛，有利于提高燃烧效率，降低燃烧温度，缩短焙烧时间，提高生产效率。

Description

一种用煤泥烧制陶粒的方法

一.技术领域

本发明涉及一种用煤泥烧制陶粒的方法，属于资源环境领域。

二.技术背景

煤泥是煤炭洗选加工中的副产品，是由微细粒煤、粉化骨石和水组成的粘稠物，具有粒度细、微粒含量高、水分和灰分含量高、热值低、粘结性较强、内聚力大的特点。由于煤泥中一般含有较多的黏土类矿物，加之水分含量较高，粒度组成细，所以大多数煤泥黏性大，有的还具有一定的流动性。由于这些特性，导致了煤泥的堆放、贮存和运输都比较困难，尤其在堆存时，其形态极不稳定，遇水即流失，风干即飞扬，结果不但浪费了宝贵的煤炭资源，而且造成了严重的环境污染。煤泥中含有大量可燃成分，其主要利用途径是燃烧，用途主要分为直接燃烧发电、制型煤、配煤、水煤浆、气化、井下充填、作建筑掺和料、制备化工产品、颗粒活性炭等。

陶粒作为一种建筑用轻集料，具有密度小，质轻、综合强度高、防火性能好、耐风化等各项功能，是最优良的轻质建筑材料。因为陶粒可解决重量、防火、隔热、保温等工程上的难题，具有本质耐风化、价廉物美、环保、容易制作等优点，大量应用于预制墙板(干墙)、间墙、轻质混凝土、屋面保温、混凝土预制件、小型轻质砌块、陶粒砖等，亦可用于园艺、花卉、市政及无土栽培等市场。目前，有关陶粒及其制备方法的专利很多，主要以粘土、页岩、粉煤灰、脱水污泥等为主要原料。如中国专利《粉煤灰陶粒生产》(专利号200810006102.9，申请日2008.2.3)，该发明将粉煤灰和煤粉混合，搅拌中添加了占混合物料重量3％-6％的水，造粒后在烧结机中进行烧结，采用该方法，产品质量高，简化了生产工艺，降低生产成本，妥善解决了陶粒生产过程中的环境污染问题。专利《一种利用污泥制备陶粒轻骨料的方法》(专利号200710302011.5，申请日2007.12.19)，该方法对含水率75-85％的脱水泥饼进行热干燥得到干污泥，破碎筛分后加入干污泥质量18-25％的粉煤灰搅拌，搅拌后用粉末压片机挤压成型得到陶粒轻骨料坯料，将坯料高温焙烧，自然冷却后即得到陶粒轻骨料。该发明处理了生活污水污泥，提高了烧结产品的强度，大大节约了烧结能耗，所得陶粒轻骨料有致密的铀面、轻质高强，满足GB/T17431.2-1998的标准。专利《用油页岩渣制备的陶粒及其制备方法》(专利号200610019341.9，申请日2006.6.13)，该方法由油页岩渣在1000-1300℃烧结而成，其优点在于：充分利用油页岩渣中矿物成分及可燃成分制备多孔高强陶粒，产品具有一定的附加值。由于粘土是一种宝贵的天然资源，大力发展粘土陶粒必将导致大量优质耕地的破坏和流失。而用页岩生产陶粒会破坏自然植被和环境，并在一定程度上打破生态系统的平衡。

因此，利用煤泥合成陶粒，不仅开发了煤泥综合利用的新途径，使煤泥变废为宝，得到充分的二次利用，还可以减少对环境的污染程度。同时也克服了用粘土、页岩等制备陶粒的缺点。目前为止，尚未见单独用煤泥制备陶粒的公开报道。

三.发明内容

本发明的目的在于提供一种用煤泥烧制陶粒的方法，将煤泥破碎、研磨，筛分，再加入水搅合，制成生料球，置于管式电阻炉中先预热，再焙烧，冷却至室温，得到吸水率为15％-30％，筒压强度1.5-15MPa，颗粒密度大于1166kg/m³的成品。本发明不添加任何外加剂，利用煤泥制备陶粒原料来源较为广泛，有利于提高燃烧效率，降低燃烧温度，缩短焙烧时间，提高生产效率。

本发明按以下技术方案实现

煤泥的主要成分重量百分比为50-75％SiO₂、12-19％Al₂O₃、3-9％Fe₂O₃、2-7％CaO+MgO、3-5％TiO₂、总量100％。

1、将煤泥破碎、研磨，筛分，得到粒度为120-180μm的粉末；

2、加入原料重量2-5％的水搅合，制成粒径5-20mm的生料球；

3、将生料球在105±2℃下干燥1-1.5小时，再将生料球置于管式电阻炉中以10℃/min的速率升温至300℃-600℃，预热10-35分钟，再以15℃/min的升温速率将温度升高至800-1000℃下焙烧5-15分钟，烧制好的陶粒冷却至室温，即得成品。

与公知技术相比具有的优点及积极效果

原料来源较为广泛，无须使用粘土，可以节省部分页岩矿资源；直接利用煤泥生产陶粒，有利于提高燃烧效率，降低燃烧温度，缩短焙烧时间，提高生产效率；产品质轻、强度好，其技术指标均能达到GBT17431.1-1998《轻集料及其试验方法》的标准。

四.具体实施方式

实施例1

将主要成分重量百分比为65％SiO₂，18％Al₂O₃，5％Fe₂O₃，6％CaO+MgO，3％TiO₂，总量100％的煤泥破碎、研磨、筛分，得到粒度为120-180μm的粉末，加入原料重量3％的水搅拌后，在YK-60造粒机上制成粒径5-`10mm的生料球，将生料球放入管式电阻炉中高温烧结，先在105±2℃下干燥1h，以10℃/min的速率升温至450℃，预热20min，再以15℃/min的升温速率将温度升高至800℃，焙烧15min，自然冷却得到成品。成品吸水率15％-30％，筒压强度1.5-15MPa，颗粒密度1166kg/m³。

实施例2

将主要成分重量百分比为70％SiO₂，12％Al₂O₃，4％Fe₂O₃，5％CaO+MgO，3％TiO₂，总量100％的煤泥破碎、研磨、筛分，得到粒度为120-180μm的粉末，加入原料重量4％的水搅拌后，在YK-60造粒机上制成粒径10-20mm的生料球。将生料球放入管式电阻炉中烧结，烧结工艺为在105±2℃下干燥1.2h，以10℃/min的速率升温至600℃，预热30min，再以15℃/min的升温速率将温度升高至950℃焙烧10min，自然冷却得到成品。成品吸水率15％-30％，筒压强度1.5-15MPa，颗粒密度1197kg/m³。

Claims (1)

1.一种用煤泥烧制陶粒的方法，将煤泥破碎、研磨，筛分，加入水搅合，制成生料球，将生料球干燥，再置于管式电阻炉中预热，再焙烧，烧制好的陶粒冷却至室温，即得成品，其特征在于：

所述煤泥的破碎、研磨和筛分是得到粒度为120-180μm的粉末；

所述加入水搅合，是加入原料重量2-5％的水，制成粒径5-20mm的生料球；

所述干燥，预热，再焙烧是否将生料球在105±2℃下干燥1-1.5小时，再将生料球以10℃/min的速率升温至300℃-600℃，预热10-35分钟，再以15℃/min的升温速率将温度升高至800-1000℃下焙烧5-15分钟。