在煤矸石处理,煤矸石生产线中煤矸石的烧结性能煤矸石的烧结温度一般在1050摄氏度左右,煤矸石属中低等耐火材料,一般耐火度页岩在1600℃以上,砂岩在1400℃左右。黼.燥矸有.的燃烯特世.煤燃料的燃烧一般是挥发分的燃烧与焦炭的燃烧两个方面。同样煤矸石受热时,表面上或渗在空隙里的水分首先蒸发而变成干燥的煤矸石,接着就是挥发分的逐渐析出,当外界温度较高又有足够的氧时,析出的挥发分就会燃烧,最后才是固定碳的着火和燃烧。因此,可以说煤矸石的燃烧过程是从挥发分的着火燃烧开始的,挥发分的析出过程制约着煤矸石的燃烧过程。煤矸石挥发分析出过程就是热分解反应过程,具有热分解反应过程的基本特征,主要受化学动力控制。煤矸石在低温段和高温段的燃烧特性有差异,挥发分燃烧属典型的气相着火燃烧,固定碳燃烧在气一固相表面进行。
冉景煜等研究表明,煤矸石中挥发分含量越高,燃烧越剧烈,且由于挥发分的燃烧占主要地位,其综合燃烧性能越好;煤矸石的挥发分含量比较高,固定碳含量小,其后期燃烧性能比较好,比较容易燃尽;燃烧放热分为两个阶段,在燃烧前期,挥发分剧烈燃烧,有明显的放热峰,燃烧后期没有明显的放热峰;煤矸石在燃烧低温段(约700℃以下)的反应级数为1.5左右,活化能较低,在高温段(约700℃以上)反应级数为2.0左右,活化能较高。
作用:
配制煤矸石水泥和煤矸石混凝土用煤矸石、石膏及各种改性剂混合磨成混合材料,再和钙质材料均匀混合磨细即成煤矸石水泥。煤矸石水泥比普通硅酸盐水泥水化热低,
抗折强度高,
耐腐蚀性好,
各项物理力学性能均能达到标准要求。用煤矸石水泥和煤矸石粗、细集料配制的煤矸石混凝土具有质量轻、成本低、强度高等优点,
可制成各种轻质墙体材料,
如轻质内墙板、空心砖、排水管、彩色地面砖、通风道等建筑材料制品,
并已应用于矿区及城镇建设方面。
高硫煤矸石中含有的主要有用矿物为硫铁矿和煤。纯硫铁矿相对密度高达5,与脉石相对密度差为2-2.3,而共生硫铁矿与脉石相对密度差为0.5-1。因此,使硫铁矿尽可能从共生体中解离出来,利用相对密度差即可将硫铁矿分选出来。
煤矸石的原矿粒度较大,其中黄铁矿的组成形态以包括结核体、粒状、块状等宏观形态为主,经显微镜和电镜鉴定,煤中黄铁矿以莓球状、微粒状分布在镜媒体中,而在细胞腔中亦充填有黄铁矿,个别为小透镜状、细粒浸染状。矿物之间紧密共生,呈细粒浸染状,所以在分选前必须进行破碎、磨矿,煤矸石的解离度越高,选别效果越理想。
存在于煤中的黄铁矿经过洗选后大部分富集于洗矸中。洗矸中黄铁矿以块状、脉状、结核状及星散状四种形态存在。前三种以2-50mm大小不等、形态各异的结核体最常见,矸石破碎至3mm以下,黄铁矿能解离80%左右,破碎至1mm以下几乎全部解离。星散状分布的黄铁矿很少,多呈0.02mm立方体单晶,嵌布于网状脉岩中很难与脉石分开。黄铁矿的回收方法和工艺流程原则上是从粗到细把黄铁矿破碎成单体解离,先解离、先回收,分选解离、分段回收
煤矸石掺到水泥中最主要的作用是降低水泥制造成本。
煤矸石制造水泥其实是煤矸石代替部分粉煤灰作水泥混合材,煤矸石必须具备作为混合材的活性指数,即Al2O3、SiO2的含量总和要达到70%才具有较好的活性,煤矸石具有比较好的活性。
煤矸石是采煤和洗煤过程中排出的固体废物,是我国目前排放量最大的工业固体废弃物,目前,我国煤矸石综合利用的方式主要有:作为燃料使用、从煤矸石中回收有用矿物、用作充填复垦和制作建筑材料等。其中在制作建筑材料方面,由于煤矸石中含有大量的黏土类矿物,煅烧后可产生一定的活性。因此,将其作为活性火山灰材质作为混合材加入水泥中,不仅可以解决煤矸石的环境污染问题,而且还能替代部分水泥熟料,降低水泥成本。通过激发煤矸石的活性并将其用作水泥混合材料,已经成为处理这种废弃物的一种较有价值的途径,符合国家的节能减排,发展循环经济政策
煤矸石是这样制造水泥的:
把煤矸石粉碎后,煤矸石可以部分或全部代替粘土组分生产普通水泥。因为自燃或人工燃烧过的煤矸石,具有一定活性,可作为水泥的活性混合材料:
1.一般掺合量小于20%可生产普通硅酸盐水泥;
2.掺合量在20~50%之间可生产火山灰质水泥
3.掺合量大于50%可生产少熟料水泥。
4.还可直接与石灰、石膏以适当的配比,磨成无熟料水泥。
矸石主要由粘土矿物组成,矸石煅烧后的产物含有很多活性物质,可以作为水泥熟料的产配料。如果用矸石做无熟料水泥,标号很低,只能砌砖,不能做混凝土。