[发明专利]一种煤基固废农林抗旱保水陶粒的制备方法

说明书

本发明公开了一种煤基固废农林抗旱保水陶粒的制备方法，具体按照以下步骤实施：步骤1，对煤矸石进行破碎磨粉过筛，对含碳烟道固废进行磨粉过筛，之后分别称取煤矸石和含碳烟道固废，按照质量百分比煤矸石占50％‑70％，含碳烟道固废占30％‑50％；步骤2，将分别称取煤矸石和含碳烟道固废通过研磨混合均匀，之后向混合物中加入水并柔和直至团聚成生料球；步骤3，将生料球放入烘干箱中烘干；步骤4，对步骤3得到的生料球进行煅烧处理，冷却后得到最终的陶粒。

技术领域

本发明属于煤炭产业固体废弃物综合利用技术领域，具体涉及一种煤基固废农林抗旱保水陶粒的制备方法。

背景技术

煤炭在我国能源结构中占据重要地位。在煤炭开采利用过程中产生大量固体废弃物，比如在煤炭开采过程中产生的煤矸石、在煤炭燃烧过程中烟尘除尘器收集的粉煤灰、以及煤液化工程产生的油灰渣等。目前煤基固废多以堆存填埋为主要处理方式，这种方式会导致有毒有害物质污染耕地及地下水，同时细小粉末产生的扬尘易进入空气产生雾霾和PM_2.5等，严重危害人体健康。煤基固废的主要成分为Al₂O₃、SiO₂和C，同时还包含CaO、S、NaCl等化学成分。充分利用煤基固废，可以实现“变废为宝”，节约自然矿物资源，达到保护环境节约资源的目的。

陶粒呈球状外形，坚硬而且外表光滑，内部有许多蜂窝状微孔，耐酸、耐碱、耐腐蚀，具有轻质、使用寿命长等性能。这些陶粒可以广泛应用于建筑、园林绿化、污水净化及饮用水深度处理等领域。现有陶粒制备技术以黏土为主要原料，会浪费自然矿物资源；同时添加多种原料和辅助剂，导致制备方法复杂，生产成本增加。随着黏土矿物自然资源的紧张，本发明提出利用煤基固废为原料制备陶粒有着广泛的市场应用前景。另外，按照本专利技术制备的陶粒具有良好的吸水保水性能，可以用于抗旱保水材料，对煤工业全流程固体废弃物的综合利用以及农林保水抗旱具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种煤基固废农林抗旱保水陶粒的制备方法，在于使用煤基固废替代陶粒制备用的黏土，不添加任何辅助剂，完全以煤基固废为原料制备农林抗旱保水材料的方法，实现了煤基固废的绿色高附加值利用。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种煤基固废农林抗旱保水陶粒的制备方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1，对煤矸石进行破碎磨粉过筛，对含碳烟道固废进行磨粉过筛，之后分别称取煤矸石和含碳烟道固废(含碳烟道固废，指在煤炭燃烧过程中烟尘除尘器收集的粉煤灰)，按照质量百分比煤矸石占50％-70％，含碳烟道固废占30％-50％；

步骤2，将分别称取煤矸石和含碳烟道固废通过研磨混合均匀，之后向混合物中加入水并柔和直至团聚成生料球；

步骤3，将生料球放入烘干箱中烘干；

步骤4，对步骤3得到的生料球进行煅烧处理，冷却后得到最终的陶粒。

作为本发明的一种优选的技术方案，在所述步骤1中，煤矸石通过150目筛或200目筛进行过筛。

作为本发明的一种优选的技术方案，在所述步骤1中，含碳烟道固废通过150目筛或200目筛进行过筛。

作为本发明的一种优选的技术方案，在所述步骤3中，烘干的温度为60℃-125℃，烘干时间为2h-3h。

作为本发明的一种优选的技术方案，在所述步骤4中，所述煅烧处理具体为：将烘干的生料球放入马弗炉中，以恒定升温速率升温至800℃81200℃，并保温0.5h-2h。

作为本发明的一种优选的技术方案，在所述步骤2中，生料球的粒径为8mm-10mm。