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发布时间:2016-05-10

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我国是耐火材料生产大国,耐火材料属于资源型工业,应用煤矸石生产耐火材料不但减少开采矿石的人力物力,而且节能减排,保护环境。到目前为止,被耐火材料工业利用的煤矸石仅是一小部分,大部分没有利用。因此必须对煤矸石进行系统的分析研究,在耐火材料中得到合理的应用。

1、煤矸石做原料直接生产耐火材料

(1)生产耐火黏土砖和半硅砖

煤矸石煅烧后,选择含量30%~44%的Al2O3制备黏土砖,含量15%~30%的Al2O3制备半硅砖。其生产工艺是:选料—破粉碎配料—混练—成型—干燥—烧成—产品。这两种产品是耐火材料的传统制品,产量最多,用量最大。

(2)生产耐火纤维

大同某耐火公司以煤矸石为原料,用电阻炉采用连熔连吹工艺,生产硅酸铝耐火纤维。生产过程是:将煤矸石脱碳处理后经颚式式破碎机破碎,然后经六道工序,即配料、电阻炉熔融、喷吹成纤、针刺成毯、加热处理、自动纵横切割及包装。硅酸铝纤维是重要的隔热保温材料,是目前热工设备用量最多的保温材料之一。

颚式破碎机

(3)生产耐火浇注料和耐火喷涂料

利用煤矸石(70%~80%)与硅微粉、铝酸钙水泥配料,制备高强耐碱浇注料,用于水泥窑预热器、篦冷机等碱侵蚀严重及相似部位。

2、利用煤矸石合成莫来石

莫来石是Al2O3/SiO(2摩尔分数)比介于2∶1~1∶1的固溶体,有许多良好的性能:熔点高(1850℃),热导率低,热膨胀系数小,抗蠕变及抗热震性能好,耐蚀性也好等。合成的方法主要有两种:一是干法,将煤矸石粉碎、磨细与氧化铝细粉,也可以与高铝矾土熟料细粉配料,按Al2O3/SiO2为2.55计算配比,两种料混合磨细,压成坯体,煅烧后即形成莫来石料。二是湿法,将煤矸石,高铝矾土熟料分别粉碎,煤矸石细粉与氧化铝细粉配料,也可以是煤矸石细粉与高铝矾土熟料细粉配料,也是按Al2O3/SiO2为2.55计算配比,分别称量两种料装入球磨机中,加水湿磨,磨到一定细度后脱水、挤坯、干燥、煅烧后即成莫来石料。煤矸石与氧化铝合成的莫来石的纯度要高些,与高铝矾土熟料合成的莫来石杂质多些,湿法合成料的质量要好些。

球磨机

3、利用煤矸石制取氢氧化铝和氧化铝

氢氧化铝和氧化铝是耐火材料的主要原料,经过高温煅烧或电熔可得到刚玉材料,是制造高级耐火材料,即刚玉砖、刚玉质浇注料等不定形耐火材料的原料。其制取方法如下。

(1)用碱石灰烧结法提取氧化铝

用碱石灰烧结法提取氧化铝并将残渣直接煅烧为硅酸盐水泥,同时将废气、废液循还利用。其简单的工艺流程是:煤矸石与石灰石分别粉碎—配料—混合共磨—加纯碱和水—搅化—烧结—粉碎共磨—加水浸取—过滤分离—(残渣高温煅烧成硅酸盐水泥熟料)铝酸钠溶液—通CO2进行碳化分解—Al(OH)3沉淀—干燥煅烧—工业氧化铝。

(2)采取酸盐联合法制备氢氧化铝

氧化铝:其工艺的第一步是先制取硫酸铝。硫酸铝溶液—加入(NH4)2SO4和氨水—中和搅拌槽—Al2O3盐析—过滤(除去滤液)—洗涤脱水—烘干—氢氧化铝Al(OH)3。将氢氧化铝在活化炉中煅烧—氧化铝Al2O3。

(3)制取高纯氧化铝微粉

其过程为:煤矸石细粉—加盐酸浸出—固液分离(分出SiO2残渣)—通入Hce气体盐析提纯—过滤洗涤(分离出滤液)—热解—活化制铝溶胶—制铝凝胶—弥散分解—煅烧转相—氧化铝微粉。近年来对酸盐联合法从煤矸石中提取氧化铝问题进行了大量研究,采集不同地域的煤矸石,对粉碎粒度不同、浸取的酸种不同(硫酸或盐酸)、酸的浓度不同、浸取的温度和时间也不同等工艺条件进行研究,得到不同的浸出率。

4、利用煤矸石制取碳化硅

碳化硅具有耐火度高、硬度大、强度高、体积稳定等特点,是重要的耐火原材料,无论是耐火制品,还是不定形耐火材料都大量应用碳化硅。

5、利用煤矸石生产陶粒

陶粒是生产轻质保温制品的原料之一。选择含碳量不高的炭质页岩和选煤选出的煤矸石比较适合制备陶粒。其工艺过程是:将煤矸石经锤式破碎机破碎,再用球磨机磨细,配料(可与赤泥、粉煤灰、成孔剂和黏结剂配合),加水搅拌,成球造粒,干燥煅烧,冷却后即为陶粒。有些质量非常均匀的硬质煤矸石,经破碎,筛分成所需要的粒度,这种原料块也可称为陶粒,工艺简单。

锤式破碎机

可见,煤矸石是重要的耐火原料资源,充分利用煤矸石,不但节能减排,改善环境,还降低成本,提升效益,应引起奔驰宝马线上娱乐城和耐火材料部门的足够重视。如果您有煤矸石破碎设备及研磨设备等方面的需求,欢迎咨询奔驰宝马线上娱乐城机器客服热线:0371-666666。

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