[发明专利]一种稀土金属改性煤矸石生产烧结砖的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种稀土金属改性煤矸石生产烧结砖的方法，属于化学工程处理固体废物技术领域。

背景技术

我国是一个煤炭为主要能源的国家，煤炭储量居世界前列，年产量居世界第一位。煤矸石就是在煤采掘时与煤同时采出的含煤分低的矸石片、矿层、泥沙的混合物，在国内的堆存数量已达到30亿吨左右，占地1.1亿m²，全国煤矿每年新增1亿多吨。如此数量的煤矸石大多露天堆放，经日晒、雨淋、风化、分解，产生大量的酸性水或携带金属离子的水，下渗损害地下水质，外流导致地表水的污染。此外，近1/3的矸石山由于硫铁矿和含碳物质的存在发生自燃，产生有害有毒气体，严重污染环境，此外，煤矸石不难对矿区的自然景观造成一定影响，有时会产生滑坡和泥石流现象。因此，煤矸石的资源化利用，为众多学者和工程技术人员所关注。但是煤矸石资源化利用问题，一直没有得到很好解决。近年来也出现了利用煤矸石或粉煤灰生产实心砖、空心砖、砌块的技术，这是一个技术上的进步与革新。

在公开号为CN1450026A中公开了一种高掺量煤矸石的建筑材料及其制作方法，其原材料主要由煤矸石、岩石(尾矿)和发泡剂的原材料组成，所述原材料的重要百分比分别为：煤矸石20～60％，岩石78～35％，发泡剂2～5％。其制作方法，按上述的原材料的重量百分比备好材料，分别进行破碎、搅拌、研磨；过100目的筛；装入匣钵或成型模中，按照一定的焙烧温度与时间的工艺关系放入窑中焙烧，将焙烧后的材料从匣体或成型模中取出，验收，并按规格码放整齐，待备用。具有重量轻、强度大，硬度高及耐磨性好的优点。广泛应用于建筑工业中。适合于自动化规模化生产，效率高，因而生产成本低。可以大量节约天然资源，是一个绿色环保的产品。

在公开号为CN1311087A中公开了一种煤矸石砖的制作方法，制作方是将煤矸石粉碎，在粉碎物料中粒度为50-60目的细粉占60％以上，最大颗粒在2毫米以下，将破碎好的煤矸石粉送入搅拌机加水搅拌混合均匀，加水量占煤矸石粉总重量的6-9％，搅拌好的物料送入压砖机压制成型，将成型后的砖坯直接放入辊道窑烧制出成品。该制作方法和现有技术相比，具有工艺设计合理、操作简单、节省能源、废物综合利用、保护耕地、占地少、投资少等特点，因而，具有很好的推广价值。

在公开号为CN1597595A中公开了一种用工业固体废物和建筑垃圾生产的建材系列产品。它是由下述重量配比的原料和方法制备：粉煤灰18-22份；炉渣38-46份；煤矸石8-13份，建筑垃圾8-13份，石灰5-10份；石膏1.5-6份，粘结剂0.05-0.1份。将上述重量配比的原料用物理方法粉碎至粒度为5mm将各组份干混均匀后加不搅拌，入模振动加压成型，产品养护12-24小时后，再经干湿养护5-7天，自然干燥即可。本发明可最大化的改善环境，实现废物的循环利用和资源的再生，可使产品制造成本更低，可使所生产的建材产品的范围更大。本发明既可制造建筑墙体用砌块、标砖、保温砖等，还可生产地面硬化系列如：广场砖、人行道砖；也可生产承重墙体材料；还可制作保温板、抹灰砂浆和其它建筑材料等。

由于大量煤炭的开采，煤矸石的利用是一个迫在眉睫的问题。寻找一种高效改性煤矸石的活性材料，使其可以生产一种高强度的优质建筑材料是煤矸石利用过程中的一个关键技术。利用稀土金属和粘土配合后改性煤矸石可以大大改善煤矸石的性能，使煤矸石得到更好的处置与大规模的利用。

发明内容

本发明的目的是提供一种稀土金属改性煤矸石生产烧结砖的方法，原料煤矸石经破碎后与粘土和稀土金属配合制粒，送入搅拌机中加水搅拌混合均匀，然后送入压砖机中压制成型，最后放入烧结窑内烧制出成品，得到了符合GB5101-2003的普通烧结砖，可直接作为建筑材料使用。

本发明按以下步骤完成：

1、将原料煤矸石、粘土和稀土金属分别在90℃～110℃下烘干至水分质量百分含量小于3％，时间为2～4小时；