一种煤矸石矿渣胶凝材料及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种煤矸石矿渣胶凝材料及制备方法，包括煤矸石矿渣

【技术实现步骤摘要】
一种煤矸石矿渣胶凝材料及制备方法


[0001]本专利技术涉及煤矸石矿渣胶凝
，具体为一种煤矸石矿渣胶凝材料及制备方法
。

技术介绍

[0002]在采煤或者洗煤的过程中，会产生一种固体废物，而该废物称之为煤矸石矿渣，这种煤矸石矿渣是一种含碳量较低，且质地坚硬，而煤矸石矿渣不处理堆积会产生有毒的化学物质，其化学物质可以进行入大气
、
土壤
、
地表以及地下水而造成环境污染，继而间接可能威胁人体健康，为了降低污染和生产成本，继而就会将煤矸石矿渣制作成胶凝材料，从而将煤矸石矿渣进行再利用，继而降低煤矸石矿渣的堆积浪费；煤矸石矿渣在露天堆放时会因为风的吹动而产生大量扬尘，这主要是由于在地面堆放的煤矸石矿渣受到长时间的日晒雨淋后，将会风化粉碎，另外，煤矸石矿渣吸水后会崩解，从而很容易在干燥后产生粉尘，而在风力的作用下，将会恶化矿区大气的质量，此外，煤矸石矿渣中含有残煤
、
碳质泥岩等易燃物，由于煤矸石矿渣露天堆放，日积月累，煤矸石矿渣内部的热量逐渐积累，当温度达到可燃物的燃烧点时，煤矸石矿渣就会容易发生自燃，而煤矸石矿渣自然会产生并大量的
CO,CO2,SO2,H2S,NOx 等有害气体，其中以
SO2
为主，这些有害气体的排放，不仅降低煤矸石矿渣周围的环境空气质量，影响矿区居民的身体健康，还常常影响周围的生态环境，使树木生长缓慢
、
病虫害增多，农作物的减产，并且煤矸石矿渣内部含有微量重金属元素，继而可能导致煤矸石矿渣遭雨水侵蚀后，会造成下游河水的污染
。
[0003]因此我们便提出了一种煤矸石矿渣胶凝材料能够很好的解决以上问题
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种煤矸石矿渣胶凝材料及制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的在露天堆放时会因为风的吹动而产生大量扬尘，这主要是由于在地面堆放的煤矸石矿渣受到长时间的日晒雨淋后，将会风化粉碎，另外，煤矸石矿渣吸水后会崩解，从而很容易在干燥后产生粉尘，而在风力的作用下，将会恶化矿区大气的质量，此外，煤矸石矿渣中含有残煤
、
碳质泥岩等易燃物，由于煤矸石矿渣露天堆放，日积月累，煤矸石矿渣内部的热量逐渐积累，当温度达到可燃物的燃烧点时，煤矸石矿渣就会容易发生自燃，而煤矸石矿渣自然会产生并大量的
CO,CO2,SO2,H2S,NOx 等有害气体，其中以
SO2
为主，这些有害气体的排放，不仅降低煤矸石矿渣周围的环境空气质量，影响矿区居民的身体健康，还常常影响周围的生态环境，使树木生长缓慢
、
病虫害增多，农作物的减产，并且煤矸石矿渣内部含有微量重金属元素，继而可能导致煤矸石矿渣遭雨水侵蚀后，会造成下游河水的污染的问题
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种煤矸石矿渣胶凝材料及制备方法，包括煤矸石矿渣研磨成细粉，然后将煤矸石矿渣研磨至
100
‑
170
目筛
。
[0006]优选的，所述煤矸石矿渣中加入混合料重量
10
‑
14%
的活化乳液
。
[0007]优选的，所述活化乳液是由以下重量份的原料混合组成的：氟硅酸钠7‑
10、
氯化钠
0.1
‑
0.2、sp
‑
800.1
‑
0.2、
羧甲基纤维素钠1‑
2、
去离子水
100
‑
130。
[0008]优选的，所述：煤矸石矿渣混合的制作方法：
A
：对煤矸石矿渣研磨成细粉；
B
：煤矸石矿渣与其重量1‑
2%
的硫酸铝铵混合；
C
：在
200
‑
300
°
C
下煅烧
40
‑
50
分钟，冷却至常温；
D
：在煤矸石矿渣中加入活化乳液，
80
‑
100
转
/
分搅拌
16
‑
20
分钟；
E
：送入
150
‑
200
°
C
的油浴中，保温搅拌7‑
10
分钟，出料冷却，过滤除去滤液；
F:
加入水玻璃溶液和
KOH
固体
,
将
KOH
固体倒入水玻璃溶液缓慢搅拌直至完全溶解，并且加入高活性赤泥
。
[0009]5.
根据权利要求4所述的一种煤矸石矿渣胶凝材料及制备方法，其特征在于：所述高活性赤泥的处理包含以下步骤：
A
：将赤泥球磨至细度为
0.3mm
以下，得到赤泥生料；
B
：将赤泥生料升温至
850
°
C—900
°
C
后，保温
30—50min
，得到高活性赤泥
。
[0010]优选的，所述煤矸石矿渣自然冷却至室温，使用
25
～
50wt
％的硫酸溶液在
30
～
45
°
C
下搅拌浸出，减压抽滤，滤饼于
80
～
92
°
C
干燥
10
～
16
小时得到活化剂，硫酸溶液的用量为细化筛料重量的3～7倍
。
[0011]优选的，所述活化剂选取粉煤灰
、
硅藻土
、
硫酸钙混合研磨
、
微波加热得到炭化熟料
。
[0012]优选的，所述煤矸石矿渣的主要成分为
SiO2、Al2O3
和
Fe2O3
，硅藻土的化学成分主要是
SiO2
，含有少量的
Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO
和有机质，微波加热利用微波辐射使干燥细粉内部的原子分子相互摩擦，迅速产生热能使其达到高温条件，粉煤灰和硅藻土的晶格畸变
、
局部破坏后增加内能并提高活性，促进
SiO2
和
Al2O3
在硫酸溶液内的浸出，进一步提高炭化细粉的活化性能
。
[0013]优选的，所述煤矸石矿渣中
SiO2、Al2O3
的重量占比之和大于
75
％，铝土矿渣中
Al2O3
的重量占比大于
40
％，助磨剂选自硬脂酸铝
、
白炭黑
、
磷酸三钙
、
脱糖木质素磺酸钙
、
三乙醇胺的一种或多种的混合物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种煤矸石矿渣胶凝材料，其特征在于：所述煤矸石矿渣研磨成细粉，然后将煤矸石矿渣研磨至
100
‑
170
目筛
。2.
根据权利要求1所述的一种煤矸石矿渣胶凝材料，其特征在于：所述煤矸石矿渣中加入混合料重量
10
‑
14%
的活化乳液
。3.
根据权利要求2所述的一种煤矸石矿渣胶凝材料，其特征在于：所述活化乳液是由以下重量份的原料混合组成的：氟硅酸钠7‑
10、
氯化钠
0.1
‑
0.2、sp
‑
800.1
‑
0.2、
羧甲基纤维素钠1‑
2、
去离子水
100
‑
130。4.
一种煤矸石矿渣胶凝材料及制备方法，其特征在于：所述：煤矸石矿渣混合的制作方法：
A
：对煤矸石矿渣研磨成细粉；
B
：煤矸石矿渣与其重量1‑
2%
的硫酸铝铵混合；
C
：在
200
‑
300
°
C
下煅烧
40
‑
50
分钟，冷却至常温；
D
：在煤矸石矿渣中加入活化乳液，
80
‑
100
转
/
分搅拌
16
‑
20
分钟；
E
：送入
150
‑
200
°
C
的油浴中，保温搅拌7‑
10
分钟，出料冷却，过滤除去滤液；
F:
加入水玻璃溶液和
KOH
固体
,
将
KOH
固体倒入水玻璃溶液缓慢搅拌直至完全溶解，并且加入高活性赤泥
。5.
根据权利要求4所述的一种煤矸石矿渣胶凝材料及制备方法，其特征在于：所述高活性赤泥的处理包含以下步骤：
A
：将赤泥球磨至细度为
0.3mm
以下，得到赤泥生料；
B
：将赤泥生料升温至
850
°
C—900
°
C
后，保温
30—50min
，得到高活性赤泥
。6.
根据权利要求4所述的一种煤矸石矿渣胶凝材料及制备方法，其特征在于：所述煤矸石矿渣自然冷却...

【专利技术属性】
技术研发人员：程书凯，刘其文，赵程，冯楚桥，王睿之，王黎明，王洪涛，
申请(专利权)人：武汉工程大学，
类型：发明
国别省市：