一种微孔轻质烧结砖及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种微孔轻质烧结砖及其制备方法。所述微孔轻质烧结砖原料由尾矿、页岩粉末和秸秆粉末组成；所述原料各成分质量百分比为：尾矿70～80%，页岩10～15%，秸秆粉末10‑15%；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11～18，热值1.6～2.5 MJ/kg。本发明专利技术所述微孔轻质烧结砖性能符合甚至超过国家标准，实现了煤泥尾矿的再利用。其制备方法工艺简单，大大节约了时间成本。

【技术实现步骤摘要】
一种微孔轻质烧结砖及其制备方法
本专利技术属于墙体材料生产领域，具体涉及一种微孔轻质烧结砖及其制备方法。
技术介绍
轻质微孔烧结砖目前多采用页岩、粉煤灰、煤矸石掺配污泥、废渣、锯末、秸秆为造孔剂对传统砖进行微孔改造，提高烧结砖的孔隙率、改善制品内部孔径的分布，实现节能环保、质轻、隔音、保温等功能。采用页岩为主料虽节约耕地，但开采原料，依然破坏植被和生态环境。利用粉煤灰、煤矸石为主料，砖体存在质量重，泛霜、黑心、石灰爆裂、抗风化弱、抗压强度低。空心砖虽具有质量轻、保温隔热功能，但空洞大，内壁薄，抗压强度低。因此，开发一种新的优质的原料是避免烧结轻质微孔砖缺陷的关键。现有技术CN103833410A公开了一种“一种烧结页岩微孔砌砖及其制备方法”，其以40-60质量份的页岩、建筑弃土和淤泥的一种或几种、30-50质量份的垃圾/秸秆、10-35质量份的煤矸石为原料，解决了部分垃圾、秸秆、煤矸石以及建筑弃土和淤泥等废弃物的堆积问题，达到变废为宝的效果。同时，其说明书第【0012】段公开了煤矸石属于煤矿业废弃物，采用煤矸石作为原料，解决了长期堆积污染环境的问题。同时，煤矸石导热性高且自身含有较大的热值，能够在烧结时进一步降低烧结所需耗能，促进砌块内外温度平衡，提高烧结质量。然而，我国每年原煤入选量约为24亿吨，产生的总煤泥量在2～3亿吨。由于煤泥是高岭土、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发电，一部分煤泥重复采用了现有设备和工艺穷尽了一切方法回收了部分煤炭，但尾矿热值仍然在7～8MJ/kg。这些尾矿用于电厂发电，热值过低无法直接利用；露天堆放污染环境，就地填埋又浪费资源；若制备烧结砖，仍含有大量热值，超过了制砖要求很多倍，在1150℃下烧结，其收缩率大，可导致烧结时堆料高度的变形，发生砖体倒塌，无法获得符合国家标准性能的微孔轻质烧结砖。上述现有技术中，尾矿（即煤矸石）均作为添加剂用于制备微孔轻质烧结砖，其用量有限，占比不超过30%，仍存在大量煤泥无法利用。因此，如何有效利用大量煤泥减少能源浪费及环境污染，同时制备符合国家标准性能的微孔轻质烧结砖成为亟待解决的问题。
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微孔轻质烧结砖，以尾矿为主要原料，配以页岩粉末、秸秆粉末，实现了煤泥尾矿的有效利用，同时减少了能源浪费。所述尾矿与页岩粉末、秸秆粉末配合，可以全内热烧结出优质的微孔轻质烧结砖，既节约了能源，其性能又符合甚至超过国家标准，实现了煤泥尾矿的再利用。具体地，本专利技术的技术方案为：一种微孔轻质烧结砖，所述微孔轻质烧结砖原料由尾矿、页岩粉末、秸秆粉末组成；所述尾矿质量百分比为70～80%，页岩粉末质量百分比为10～15%，秸秆粉末质量百分比为10-15%；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11～18，热值1.6～2.5MJ/kg；尾矿与页岩粉末、秸秆粉末配比后烧失量为6～10%。进一步地，所述尾矿组分为75%、页岩粉末为13%、秸秆粉末为12%。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15，热值为2.0MJ/kg；尾矿与页岩粉末、秸秆粉末配比后烧失量为8%。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）和跌落板（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，所述微孔轻质烧结砖的制备方法采用全内热烧结，包括以下步骤：步骤1：将尾矿干燥至含水率为15～18%；步骤2：将页岩破碎为页岩粉末，筛分粒度为＜2mm；步骤3：将秸秆切段、粉碎，获得粒径＜0.1mm的秸秆粉末；步骤4：将上述尾矿、页岩粉末、秸秆粉末按比例混合，输送至搅拌系统搅拌、碾压；步骤5：将步骤4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6：将砖坯块进行初步干燥；步骤7：砖坯按流程入隧道窑依次烘干、预热、焙烧，得微孔轻质烧结砖。进一步地，所述步骤4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5中挤出机的挤出压力为3-10MPa,真空度为0.07～0.09MPa。更进一步地，步骤5中挤出机的挤出压力为4.00MPa。进一步地，步骤7中焙烧温度为850～1050℃、焙烧时间为40～48小时。本专利技术微孔轻质烧结砖及制备方法相比与现有技术具有如下优点：本专利技术所述微孔轻质烧结砖：（1）微孔轻质烧结砖体内形成了大量密闭细微的孔洞，一定程度上增大了砖体的热阻，增强了砖本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微孔轻质烧结砖，其特征在于：所述微孔轻质烧结砖原料由尾矿、页岩粉末、秸秆粉末组成；所述尾矿质量百分比为70～80%，页岩粉末质量百分比为10～15%，秸秆粉末质量百分比为10‑15%；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11～18，热值1.6～2.5 MJ/kg；尾矿与页岩粉末、秸秆粉末配比后烧失量为6～10%。

【技术特征摘要】
1.一种微孔轻质烧结砖，其特征在于：所述微孔轻质烧结砖原料由尾矿、页岩粉末、秸秆粉末组成；所述尾矿质量百分比为70～80%，页岩粉末质量百分比为10～15%，秸秆粉末质量百分比为10-15%；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11～18，热值1.6～2.5MJ/kg；尾矿与页岩粉末、秸秆粉末配比后烧失量为6～10%。2.根据权利要求1所述的微孔轻质烧结砖，其特征在于：所述尾矿组分为75%、页岩粉末为13%、秸秆粉末为12%。3.根据权利要求1所述的微孔轻质烧结砖，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15，热值为2.0MJ/kg；尾矿与页岩粉末、秸秆粉末配比后烧失量为8%。4.根据权利要求1～3任一所述的微孔轻质烧结砖，其特征在于：所述尾矿的含水率为22～25%。5.根据权利要求1所述的微孔轻质烧结砖，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...

【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