一种烧结砖及其制备方法技术

本发明专利技术属于墙体材料生产领域，具体涉及一种烧结砖及其制备方法。所述烧结砖原料由尾矿和粉煤灰组成；所述尾矿质量百分比为70～90%，所述粉煤灰质量百分比为10～30%；所述尾矿由煤泥经分选设备再次分选后直接获得，尾矿中各成分的质量百分比为：SiO2为45～65%、Al2O3为18～25%、Fe2O3为3～5%、CaO为3～5%、MgO为1～3%，其余为其他元素；所述尾矿塑性指数为11～15，热值1.25～2.5MJ/kg。全内热烧结标准砖，既节约了能源，其性能又符合甚至超过国家标准，实现了煤泥尾矿及粉煤灰的再利用。所述烧结砖的制备方法工艺简单，大大节约了时间成本。

A kind of sintered brick and its preparation method

The invention belongs to the field of wall material production, in particular to a sintered brick and a preparation method thereof. The raw material of sintered brick is composed of tailings and fly ash; the mass percentage of tailings is 70-90%, and the mass percentage of fly ash is 10-30%; the tailings are obtained directly from coal slime after re-separation by separation equipment, and the mass percentage of each component in tailings is 45-65%, Al2O3 is 18-25%, Fe2O3 is 3-5%, CaO is 3-5%, MgO is 1-3%, and other elements are the following:SiO is 45-65%, Al2O3 is 18-25%, Fe2O3 is 3-5%, CaO is 3-5%, MgO is 1-3%. The plastic index of the tailings is 11-15 and the calorific value is 1.25-2.5MJ/kg. Full internal heat sintering standard brick not only saves energy, but also meets or even exceeds the national standard, realizing the reuse of slime tailings and fly ash. The preparation method of the sintered brick is simple and saves time and cost greatly.

【技术实现步骤摘要】
一种烧结砖及其制备方法
本专利技术属于墙体材料生产领域，具体涉及一种烧结砖及其制备方法。
技术介绍
煤泥是目前我国排放量最大的固体废弃物之一，煤泥资源再利用是我国以煤为主的能源结构的必然选择，也是实施可持续发展战略的重要措施之一。我国每年原煤入选量约为24亿吨，产生的煤泥量在2～3亿吨。煤泥是高岭土、泥质页岩、黏土、煤炭等矿物组成，又经过多次浮选、浸泡、搅拌、压滤，使煤与泥相互吸附完全泥化难于利用。目前，一部分煤泥用于电厂或煤矸石电厂发电，一部分煤泥重复采用了现有的设备和工艺穷尽了一切方法回收了部分煤炭，但尾矿灰分仍在50～60%，热值在7～8MJ/kg。这些尾矿用于电厂或矸石电厂发电，热值过低无法直接利用；露天堆放会污染环境，填埋又浪费资源，用于砖厂其热值超过了制砖要求的4倍，现有技术常将煤泥作为制砖辅助添加剂，占比不超过30%，现存大量煤泥无法规模化利用。中文文献“劣质煤泥生产浮选精煤及尾矿研制空心砖的应用”公开了以高灰分劣质煤为原料生产合格动力煤，同时简介了以劣质煤泥浮选所排出的高灰分煤泥渣为原料生产烧结空心砖的工业应用。文献中所述烧结空心砖的煤泥渣灰分为59.48%，即使掺兑矸石，加上矸石本身的热值，其热值应当在7.8～8.3MJ/kg（1800～2000大卡）之间，而烧结砖的适合热值在2.5MJ/kg以下，其煤泥渣热值超过了制砖要求的4倍，将导致煅烧过程中坯体大量收缩，致使堆料高度的变形，发生砖体变形倒塌，难于烧结出符合国家标准的烧结砖。因此，分离出煤泥中的可燃物煤炭，使热值降低至2.5MJ/kg以下，利用煤泥尾矿添加粉煤灰制备烧结砖，能够为制备烧结砖提供新的原料来源，并使煤泥与粉煤灰大量规模化综合利用、变废为宝。
技术实现思路
针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供了一种烧结砖，以尾矿为主要原料，配以粉煤灰，有效实现了废物的有效利用，同时减少了能源浪费。所述尾矿与粉煤灰配合，可以全内热烧结出优质的烧结砖，既节约了能源，其性能又符合甚至超过国家标准，实现了煤泥尾矿及粉煤灰的再利用。具体地，本专利技术的技术方案为：一种烧结砖，所述烧结砖原料由尾矿和粉煤灰组成；所述尾矿质量百分比为70～90%，所述粉煤灰质量百分比为10～30%；所述尾矿由煤泥经分选设备分选后直接获得，尾矿中各成分的质量百分比为：SiO2为45～65%、Al2O3为18～25%，Fe2O3为3～5%、CaO为3～5%、MgO为1～3%，其余为其他元素；所述尾矿塑性指数为11～15，热值1.25～2.5MJ/kg，尾矿与粉煤灰混合后的烧失量为6～10%。进一步地，所述尾矿中各成分的质量百分比为：SiO2为55%、Al2O3为20%，Fe2O3为4%、CaO为4%、MgO为2%，其余为其他元素；所述尾矿塑性指数为12，热值为1.8MJ/kg。进一步地，所述尾矿质量百分比为80～90%，所述粉煤灰质量百分比为10～20%。进一步地，所述尾矿的含水率为22～25%。进一步地，所述分选设备为分选柱，所述分选柱包括一个主分选柱体100和与主分选柱体100依次连通的至少两个次分选柱体101、102，主分选柱体100与次分选柱体101、102均包括设置在其内部中上位置的矿浆多点分配器7、设置在其外部并且与矿浆多点分配器7通过管道连通的高速分散机装置2、设置在其顶部的泡沫捕集装置4、设置在泡沫捕集装置4上的雾化喷淋装置5、环绕其下部外壁位置设置若干个微泡发生器10、环绕设置在其外部并且通过管道与微泡发生器10连通的输送气管9、设置在其外部与其底部连通的尾矿溢流出料管11；所述高速分散机2包括设置在其外部的电机22和与电机22连接的设置在其内部的分散转片23；所述尾矿溢流出料管11与高速分散机装置2的管道上设有调节阀111；所述输送气管9通过管道与储气罐8和空气压缩机81依次连接；所述储气罐8上设置有稳压阀和气流调节阀；所述主分选柱体100还包括设置在其外部并且通过管道与高速分散机装置2依次连通的矿浆反应箱1和入料口103；所述矿浆多点分配器7之前的管道上设有输料泵3；所述加药口61和补药口62均与药箱6通过管道连通；所述矿浆反应箱1包括设置在矿浆反应箱1内部的搅拌转片112和隔板113；所述矿浆反应箱1与入料口103的管道上设有加药口61；所述主分选柱体100的尾矿溢流出料管11与依次连接的次分选柱体101的高速分散机装置2通过管道连通，所述次分选柱体101的尾矿溢流出料管11与依次连接的次分选柱体102的高速分散机装置2通过管道连通，所述尾矿溢流出料管11与高速分散机装置2的管道上均设有补药口62；所述依次连接的最后一个次分选柱体102的尾矿溢流出料管11上设有排料口105；所述主分选柱体100和依次连通的次分选柱体101、102的泡沫捕集装置4通过管道连通并且在所述管道上设有出料口104。进一步地，所述烧结砖的制备方法为全内热烧结，包括以下步骤：步骤1：将尾矿干燥至含水率为15～18%；步骤2：将粉煤灰通过滚筒筛过筛，获得粒径＜2mm的粉末；步骤3：将步骤2所得粉煤灰与步骤1所得尾矿按比例混合，输送至搅拌系统搅拌、碾压、均化；步骤4：将步骤3所得固体依次输入真空挤出机挤出、自动切条机切条、切坯机切块，得砖坯块；步骤5：将砖坯块进行初步干燥；步骤6：砖坯按流程入隧道窑依次烘干、预热、焙烧，得烧结砖。进一步地，步骤3中搅拌系统由依次连接的第一搅拌系统和第二搅拌系统构成；所述第一搅拌系统的搅拌速度为100～300r/min；第二个搅拌系统的搅拌速度为300～600r/min；搅拌时间均为从入料到自然出料时间。更进一步地，所述第一搅拌系统的搅拌速度为200～220r/min；第二个搅拌系统的搅拌速度为450～480r/min。进一步地，步骤4所中挤出机的挤出压力为3-10MPa,真空度为0.07～0.09MPa，坯体抗压强度205～110kg/cm。更进一步地，步骤4所中挤出机的挤出压力为4.00MPa。进一步地，步骤5所述的初步干燥优选为自然风干或利用隧道窑余热烘干。进一步地，步骤6中焙烧温度为850～1050℃、焙烧时间为40～48小时。本专利技术烧结砖及制备方法相比与现有技术具有如下优点：本专利技术所述烧结砖：（1）抗压抗折强度高、抗冻、吸音、抗腐、透水、透气的特点；（2）比传统烧结砖粒度细，塑性指数高25～36%。尾矿粒度小于0.045mm，产品不变形，成型好，砖面光洁，棱角分明，外形美观；（3）所述烧结砖其性能符合甚至超过国家标准。（4）砖体重量减轻35%以上。本专利技术所述烧结砖的制备方法：（1）主要原料经分选柱分选获得，延长了煤泥、粉煤灰综合利用产业链，使“废弃物”变废为宝。（2）与传统烧结砖相比，免建原料库、无成化库等。工艺流程简单、生产能力大，生产成本低廉，节能环保。（3）免破碎、配料工序，原料输送、土建等，降低了生产成本，节能环保。（4）尾矿原料可经煤泥尾矿直接无缝对接给入制砖车间，无原料装卸、运输成本，减少了对环境的污染。（5）比传统烧结砖热值稳定，烧结时间缩短30%以上。烧结快、产量高，成本低，节能环保。附图说明图1为本专利技术所述分选柱示意图。图中编号所对应结构如下所示：1、矿浆反应箱2.高速分散机装置3.输料泵4.泡沫捕集装置5.雾化喷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种烧结砖，其特征在于：所述烧结砖原料由尾矿和粉煤灰组成；所述尾矿质量百分比为70～90%，所述粉煤灰质量百分比为10～30%；所述尾矿由煤泥经分选设备分选后直接获得，尾矿中各成分的质量百分比为：SiO2为45～65%、Al2O3为18～25%、Fe2O3为3～5%、CaO为3～5%、MgO为1～3%，其余为其他元素；所述尾矿塑性指数为11～15，热值1.25～2.5 MJ/kg，尾矿与粉煤灰混合后的烧失量为6～10%。

【技术特征摘要】
1.一种烧结砖，其特征在于：所述烧结砖原料由尾矿和粉煤灰组成；所述尾矿质量百分比为70～90%，所述粉煤灰质量百分比为10～30%；所述尾矿由煤泥经分选设备分选后直接获得，尾矿中各成分的质量百分比为：SiO2为45～65%、Al2O3为18～25%、Fe2O3为3～5%、CaO为3～5%、MgO为1～3%，其余为其他元素；所述尾矿塑性指数为11～15，热值1.25～2.5MJ/kg，尾矿与粉煤灰混合后的烧失量为6～10%。2.根据权利要求1所述的烧结砖，其特征在于：所述尾矿中各成分的质量百分比为：SiO2为55%、Al2O3为20%，Fe2O3为4%、CaO为4%、MgO为2%，其余为其他元素；所述尾矿塑性指数为12，热值为1.8MJ/kg。3.根据权利要求1所述的烧结砖，其特征在于：所述尾矿质量百分比为80～90%，所述粉煤灰质量百分比为10～20%。4.根据权利要求1～3任一所述的烧结砖，其特征在于：所述尾矿的含水率为22～25%。5.根据权利要求1所述的烧结砖，其特征在于：所述分选设备为分选柱，所述分选柱包括一个主分选柱体（100）和与主分选柱体（100）依次连通的至少两个次分选柱体（101、102），主分选柱体（100）与次分选柱体（101、102）均包括设置在其内部中上位置的矿浆多点分配器（7）、设置在其外部并且与矿浆多点分配器（7）通过管道连通的高速分散机装置（2）、设置在其顶部的泡沫捕集装置（4）、设置在泡沫捕集装置（4）上的雾化喷淋装置（5）、环绕其下部外壁位置设置若干个微泡发生器（10）、环绕设置在其外部并且通过管道与微泡发生器（10）连通的输送气管（9）、设置在其外部与其底部连通的尾矿溢流出料管（11）；所述高速分散机（2）包括设置在其外部的电机（22）和与电机（22）连接的设置在其内部的分散转片（23）；所述尾矿溢流出料管（11）与高速分散机装置（2）的管道上设有调节阀（111）；所述输送气管（9）通过管道与储气罐（8）和空气压缩机（81）依次连接；所述储气罐（8）上设置有稳压阀和气流调节阀；所述主分选柱体（100）还包括设置在其外部并且通过管道与高速分散机装置（2）依次连通的矿浆反应箱（1）和入料口（103）；所述矿浆多点分配器（7）之前的管道上设有输料泵（3）；所述加...

【专利技术属性】
技术研发人员：张岩斌，
申请(专利权)人：西安煤科动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61