CN102276190A - 一种利用石墨尾矿废渣生产烧结空心砖的方法 - Google Patents

Abstract

石墨尾矿废渣是石墨矿采选生产过程中产生的一种工业废渣，这种工业废弃物不仅占用大量良田好土，而且还严重污染周围环境。利用石墨尾矿废渣制造空心砖，以煤矸石做为胶结剂，采用传统的烧结砖生产工艺和真空挤出成型等方法，可生产出石墨尾矿废渣掺量达到80％的石墨尾矿废渣与煤矸石混合生产烧结得空心砖。该方法不仅可以取得利废节能、增加新型墙体材料的效果，而且还能够取得节约土地、保护生态环境，并且为石墨尾矿找到了一条较好的利用途径，是一种变废为宝、化害为利，具有很好的推广价值的好方法。

Description

一种利用石墨尾矿废渣生产烧结空心砖的方法

技术领域

本发明涉及一种利用工业矿尾生产烧结空心砖的技术领域，尤指使用石墨矿尾矿废渣生产烧结空心砖。

背景技术

山东省是我国石墨生产大省，石墨产量居全国首位，但是在生产石墨的同时，也排放出大量的工业废渣—石墨尾矿，一个中型石墨矿每年就要排放石墨尾矿渣30～50万吨，需要不断占用良田好土进行堆放，由于一直没有找到有效的利用方法，这种废渣越存越多，以至成为当地的一种灾害，不仅占用良田好土，而且污染环境。

1、石墨矿尾矿是石墨矿生产过程中，对石墨矿石进行粉碎、球磨、细磨，并采用浮选、磁选等工艺精选之后排放的工业固体废弃物，一般采用大量的水与之混合后，通过管道输送到尾矿渣坝进行沉淀，这一过程与电厂的湿法排放粉煤灰很相似。石墨尾矿一般呈灰白色细粉状，在阳光下闪亮石墨属光泽，自然含水率30％左右。石墨矿尾矿废渣的化学成分主要以SiO₂、Ai₂O₃、CaO等成分为主，其余还有少量的Fe₂O₃、KaO和NaO等，根据地质条件的不同，石墨尾矿的化学成分有较大的波动。

从石墨矿石化学成分来看，其化学成分中CaO的含量很高，已经超出制砖原料允许的正常范围，而关键成分SiO₂和AI₂O₃的含量却偏小很多，只有Fe₂O₃处在正常的范围之内。单从石墨尾矿的的化学成分来看，用来生产烧结砖是困难的，也可以说单独采用石墨矿尾矿废渣是不能生产出合格的烧结砖的，必须掺兑其他原料，调整原料的化学组成，改善原料的物理性能，使其达到制砖原料要求的正常范围。

石墨矿尾矿废渣的产生过程是由含石墨的火成岩经粉碎、细磨，再经过洗选而成，因此颗粒组成比较细，其细度基本上都在1mm以下，石墨矿尾矿相对粘土而言只能算是“粗沙”，比粉煤灰也粗得多，但是，石墨矿尾矿的细度对于制砖原料来讲，还是比较理想的，原因是石墨矿尾矿废渣虽然其本身没有可塑性，但是对胶结剂的塑性影响却不大

2、胶结剂

将伊利石煤矸石装入料斗经皮带机送至原料加工厂房，经锤式粉碎机粉碎、滚筒筛或振动筛筛选加工成合格物料。选择煤矸石是最经济的，山东省的煤矸石资源非常丰富，山东烟台市龙口煤矿有着大量的煤矸石储量。煤矸石(伊利石)质地轻，自然含水率很低，外观就象“灰石头”一样，把这种煤矸石利用起来，无疑将会带动当地节土节能工作，一举两得。

煤矸石(伊利石)主要多种矿物组成，片状结构，易粉碎。从矿物含量来看，该煤矸石属于带粘土性质岩石，是制砖的好原料。

发明内容

以煤矸石作胶结剂掺兑石墨矿尾矿废渣生产烧结空心砖，具有很好的现实的意义，不仅符合国家墙材革新的相关政策，而且节约土地资源保护生态环境。不仅如此，把石墨矿尾矿废渣掺兑到煤矸石中生产烧结空心砖，还可以利用煤矸石自身的热量和砖瓦工业成熟的生产技术和生产装备，使之取得事半功倍的效果。石墨矿尾矿废渣没有塑性，掺量越大，混合料的塑性越低，成型越困难，可采用磨细工艺，并采用挤出压力大于3.0兆帕的双级真空挤出机成型，是提高成型质量的好办法。

石墨矿尾矿废渣生产烧结空心砖，煤矸石与石墨尾矿的配合比：20/80，塑性指数5.6，总收缩7.89％，烧结温度980℃，烧结时间30小时。

为了实现上述目的，本发明的技术解决方案为：第一步，将煤矸石加入颚式破碎机进行破碎，连同石墨矿尾矿废渣用皮带输送机一起输送到锤式破碎机进行二次破碎，在进入球磨机和高速细碎对辊机进行细碎混合，将混合料置入双轴搅拌机(加适量水)搅拌均匀；第二步，将混合料用皮带输送机送至挤砖机经上搅拌、抽真空、下搅拌在空心模具口挤出，并自动切条、切坯；第三步，将切好的空心砖坯置空旷地排放整齐晾晒干燥；第四步，采用轮窑焙烧，在900℃～1000℃范围之内，烧结时间30小时后，自然冷至接近常温，出窑即为空心砖。

具体实施方法：

(1)原料配制：将煤矸石加入颚式破碎机进行破碎，连同石墨矿尾矿废渣用皮带输送机一起输送到锤式破碎机进行二次破碎，再进入球磨机和高速细碎对辊机进行细碎混合，使粒度达到10um--40um左右的微粉，以增大可塑性，将混合料置入双轴搅拌机(加适量水)搅拌均匀备用；

(2)、成型：将混合料用皮带输送机送至双级真空挤出机，经上搅拌、抽真空、下搅拌从空心砖模具口挤出，并自动切条、切坯；制成砖坯半成品。

(3)、干燥：石墨矿尾矿废渣在砖坯中是良好的瘦化剂，具有抗收缩、抗开裂的作用，因此，砖坯只需在常温下，就可以自然干燥。

(4)、焙烧：采用轮窑焙烧，焙烧温度一般在900℃～1000℃范围之内，烧结时间30小时，烧结方法与普通烧结砖基本相同，焙烧完毕后，使自然轮窑冷至接近常温，就可以出窑了。

砖瓦厂中常见的轮窑、隧道窑等窑炉都可以烧制石墨矿尾矿废渣烧结空心砖。

以上所述，实际方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明技术的精神的前提下，本领域工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (3)

1.石墨尾矿废渣生产烧结空心砖的方法，是石墨尾矿废渣将和煤矸石用球磨机和高速细碎对辊机细碎至10um--40um左右的微粉。然后加适量的水，将混合料通过皮带输送机在挤砖机上搅拌挤出半产品砖坯，砖坯干燥后，放入可封闭的窑中烧结，烧结温度900℃--1000℃，烧结30小时后，使其自然冷却，达到接近常温时，即可出窑成为成品。

2.根据权利要求1所述的石墨尾矿废渣生产烧结空心砖的方法，制造成可根据要求的形状大小不等的空心砖、瓦、路面砖等多种产品。

3.根据权利要求1所述的石墨尾矿废渣生产烧结空心砖的方法，它包括如下工艺步骤：

(1)、原料配制：煤矸石用颚式破碎机进行初粉碎，再用皮带输送机与石墨尾矿废渣按20∶80的比例，一起送至锤式破碎机混合粉碎机混合粉碎，再经过用球磨机和高速细碎对辊机细碎，进入双轴搅拌机(加适量水)进行原料搅拌，完成原料配制。

(2)、成型：将混合料用皮带输送机输送到挤砖机上，经过搅拌挤出、抽真空、下搅拌挤出、模具(挤出口)、切条、切坯，制成砖坯半成品。

(3)、干燥：石墨尾矿废渣在砖坯中是良好的瘦化剂，具有抗收缩、抗开裂的作用，砖坯只需在常温下，就可以自然完成干燥。

(4)、焙烧：采用轮窑焙烧，焙烧温度一般在900℃～1000℃范围之内，烧结时间30小时，烧结方法与普通烧结砖基本相同，焙烧完毕后，使自然轮窑冷至接近常温，就可以出窑成为合格的空心砖等产品。