[发明专利]处理煤矸石的装置和方法

说明书

本发明涉及固体度物处理，特别是涉及在处理煤矸石时，充分利用它的有用物质的方法和装置。

我国的煤矸石堆存量已达20亿吨，矸石山多达1200座以上，占地已逾15万亩。煤矸石的堆存量每年递增1亿多吨。它是我国积存量和年产量最大的固体废弃物之一。众多矸石山中，除年久已燃尽有机质的外，大多正在自燃，未自燃的也在缓慢氧化。矸石不仅大量占用土地，它的各种形式氧化过程，还排放大量CO、SO₂、 H₂S、NO₂、苯并芘，是煤矿区大气和地下水的主要污染源；有的矿区矸石山附近的居民饮用当地地下水，致使癌症的发病率增高。

为减少煤矸石对环境的污染，有人采取不出井采煤法及各种绝氧(隔绝空气)阻燃法处理煤矸石。近年来也有不少发明专利申请，如CN1057821A,CN1049148A,CN1055946A等，利用煤矸石分别生产水泥，砖或煤气。这些方法对煤矸石的利用单一，能源浪费严重。

本发明的目的在于克服上述缺点，提供一种利用煤矸石制造煤气、水泥和免烧砖或瓦原料的装置及方法。

本发明处理煤矸石的装置，包括煅烧室、供气管道、排气管道、其中：

1)所述煅烧室位于装置的中心，它由个字形孔耐火砌块砌成的圆环形窑腔壁、具有孔的拱形顶盖和底部的承重气孔板组成，所排气管道安装在所述拱形顶盖上部并与顶盖上的孔相通，

2)位于煅烧室窑壁下部的由环形墙环绕形成的内环形供气管道，

3)由环形墙环绕形成的外环形供气管道，该管道与内环形管道相邻并包围着内环形管道，其上方是多孔承重板，

4)罩住所述煅烧室和环形供气管道的隔气密封罩，所述隔气密封罩与燃烧室和环形供气管道之间为盛装煤矸石和石灰石的空间，

5)窑腔底部、外环形供气管道、内环形供气管道和隔气密封罩均设有供气孔。

本发明处理煤矸石的装置进一步改进之处在于所述的个字形孔耐火砌块为中间有竖孔，由竖孔向砌块壁设有若干倾斜向外的比中间孔小的孔，其上端有两个凸起的定位柱，下端有两个凹形定位槽，两者位置和深浅相互对应。

本发明处理煤矸石的装置另一进一步改进之处在于所述外环形管道上的多孔承重板的上面安装有若干个字形孔耐火砌块柱。

本发明处理煤矸石的装置又一进一步改进之处在于所述的隔气密封罩由玻璃纤维布铺盖后涂抹树脂制成。

本发明处理煤矸石的装置再一进一步改进之处在于所述隔气密封罩的上缘、中部和下缘分别具有起加强定形作用的玻璃钢质圆环，他们之间设有若干T型支撑板。

本发明处理煤矸石的装置更进一步改进之处在于所述玻璃钢质圆环之间设有纵向肋板。

本发明处理煤矸石的装置还一进一步改进之处在于在所述煅烧室和盛装煤矸石和石灰石的空间内设置有热电偶和多孔管安全阀。

一种采用上述处理煤矸石装置的处理煤矸石的方法，包括：

1)根据生产目的，进行配料，煅烧窑内的生料按所需生产的水泥品种配料，煅烧窑外按配比添加制作免烧砖、瓦用的煤矸石和石灰石

2)选择料的粒度和级配，它们为φ10-20mm和20-30mm，

2)将上述配制好的生料球投入窑腔内，生料球在腔内逐步堆高过程中，使个字形孔耐火砌块随之砌高，并将窑腔外的物料逐渐堆高，直至煅烧窑腔达到预定高度，腔内充满生料球为止，

4)将拱形顶盖盖在砌好的窑腔上，在顶盖孔上接装排气管道，

5)当窑腔外的物料达到预定高度后，料堆形成一截锥圆台体，然后铺设隔气密封罩，

6)用鼓风机向密封罩内供CO₂气体，供气压力为P₁，向外环形供气管道供气，点火时供氧气，正常生产时供空气，供气压为P₂向窑腔供气，点火时供氧气，正常生产时供空气，供气压力为P₄，并随时注意控制内环形管道的供气成分、压力和温度，该管道内的压力为P₃。

7)排气管道用抽风机抽气，抽出的是经过窑内、外燃烧后形成的以CO为主的气体，其压力为P₅，