[发明专利]一种高硫煤矸石烧结多孔砖的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑材料的制备方法，特别涉及一种高硫煤矸石烧结多孔砖的制备方 法。

背景技术

我国是世界上二氧化硫污染最严重的国家之一，2005年SO₂排放总量高达2549万吨， 居世界第一，造成的经济损失高达5000亿元人民币，近几年仍以5％左右的年速度增长。由 于我国对燃烧排放的SO₂的治理尚处于起步阶段，致使一些地区酸雨污染日趋严重，目前我 国酸雨覆盖面积已经占到国土总面积的40％，因此如何降低SO₂排放量已经成为我国迫切需 要解决的问题。

中国是煤炭大国，每年产生的煤矸石超过2亿吨，煤矸石堆积如山，占用大量土地并严 重影响环境，对其大宗资源化利用势在必行。随着中国城市化进程的加快，对建材需求显著 增加，国务院为保护耕地，将逐步取缔粘土制砖，为以煤矸石为原料开发新型建材，创造了 良好的条件。但是对于高硫煤矸石，由于其烧结过程中释放出大量的SO₂，腐蚀设备，污染 周围坏境，使其在资源化利用过程中难以得到利用。

发明内容

针对以上问题，本发明提供一种高硫煤矸石烧结多孔砖的制备方法。

本发明的方法按以下步骤进行：

1、将石灰石粉碎至粒径在0.125mm以下，将电石渣与粉碎后的石灰石混合，混合比例 为电石渣∶石灰石＝1～4∶1，然后搅拌均匀，获得固硫剂。

2、将高硫煤矸石与矿业废渣混合，混合比例按混合物料的发热量为400～500kcal/kg来 确定，然后粉碎混合物料至粒径在2mm以下，其中粒径在0.3mm以下的部分占高硫煤矸石 和矿业废渣总重量的70％以上；加入固硫剂，加入量为高硫煤矸石和矿业废渣总重量的 4～10％，获得制砖物料。

3、向制砖物料中加水并搅拌均匀，水加入量为制砖物料重量的8～15％，搅拌后在封闭 条件下放置48～72h，获得陈化物料。

4、将陈化物料加水，同时进行碾压和搅拌，水加入量为陈化物料重量的14～16％，碾压 并搅拌至物料的可塑性指数大于等于7；然后在1.5～3MPa的条件下将加水后的陈化物料压制 成砖坯。

5、将砖坯置于干燥窑内，在50～135℃条件下干燥48～72h，干燥后置于焙烧窑内，以 100～150℃/h的速度升温至320～350℃，以80～100℃/h的速度升温至500～550℃，以100～150 ℃/h的速度升温至700～730℃，以80～100℃/h的速度升温至900～950℃，在900～950℃保温 3～8h，制备成高硫煤矸石烧结多孔砖。

上述的电石渣为生产乙炔气、聚氯乙烯、聚乙烯醇等产品排出的废渣，电石渣中粒度在 10～50μm的部分占电石渣总重量的70～90％。

上述的矿业废渣为掘进矸、洗矸、自燃矸石、页岩中的一种或几种的混合物，其主要成 分为二氧化硅和氧化铝。上述高硫煤矸石中硫的重量含量为1.8～6％。

本发明通过掺配矿业废渣，调节混合料的发热量，经粉碎、添加固硫剂、搅拌、陈化、 增塑、挤出成型、干燥和焙烧等步骤制得烧结多孔砖。在焙烧过程中，高硫煤矸石内含的可 燃碳陆续完全燃烧，所含的无机硫也在各个阶段与固硫剂发生反应，生成硫酸盐物质，通过 优化共熔温度和烧成曲线，在释放能量的同时，完成其自身的焙烧和玻璃质化结晶。所采用 的固硫剂由石灰石和电石渣复配而成，取料方便，价格低廉，并且电石渣颗粒细，粒径在 10～50μm之间的部分占电石渣总重量的70～90％，不需粉碎。

本发明所采用工业废渣，原料易得，生产成本低，工业化应用后节省大量土地，对保护 国土资源极为有利。本发明能有效的解决高硫煤矸石的堆放处理问题，将SO₂气体以硫酸盐 形态固定下来，既能使高硫煤矸石得到有效的利用，又能延长设备的使用寿命，减轻高硫煤 矸石对周边环境的危害。另外电石渣属于较难处理的工业废弃物，以往主要以堆放填埋为主， 容易造成二次污染，本发明利用电石渣作为复合固硫剂材料之一，为其资源化利用开辟了一 条新的途径。本发明所制得的烧结多孔砖，产品外观、强度、耐冻融、抗风蚀和保温等性能 均符合烧结多孔砖标准。本发明不仅具有巨大的经济效益，而且在节地、利废和环境保护三 个方面也具有显著的社会效益，符合国家产业政策的要求。

具体实施方式