煤矸石是采煤过程中排出的含碳量较少的黑色废石,是我国排放量大的固体废弃物,其排放与堆积不仅占用大量耕地,同时对地表、大气造成了很大污染。煤矸石的化学成分与黏土比较相似,煤矸石含有较高的碳及硫,烧失量较大。只有在一定温度范围内才能产生足够数量黏度适宜的熔融物质,具有膨胀性能。根据它的特点,我国已研制出煤矸石陶粒。
煤矸石陶粒是将符合烧胀要求的煤矸石经破碎、预热、烧胀、冷却、分级、包装而生产出来的。得到的陶粒产品质量完全符合国家标准,部分技术指标超过国家标准,达到了国外同类产品质量,该产品具有创新性、行、属环保类产品。
陶粒按形状分为碎石型陶粒、圆球形陶粒和圆柱形陶粒。
(1)碎石形陶粒
碎石型陶粒一般用天然矿石生产,先将石块粉碎、焙烧,然后进行筛粉;也可用天然及人工轻质原料如浮石、火山渣、煤渣、自然或煅烧煤矸石等,直接破碎筛分而得。
(2)圆球形陶粒
圆球形陶粒是采用圆盘造粒机生产。先将原料磨粉,然后加水造粒,制成圆球再进行焙烧或养护而成。我国的陶粒大部分是这种品种。
(3)圆柱形陶粒
圆柱型陶粒一般采用塑性挤出成型。先制成泥条,再切割成圆柱形状。这种陶粒适合于塑性较高的等黏土原料,产量相对较低。圆柱料坯若采用回砖窑焙烧,圆柱体在窑内滚动成椭圆形。
可分为煅烧型和非煅烧型工艺两大类。煅烧型又可分为烧结型及烧胀型两种。前者主要是粉煤灰陶粒,烧出的陶粒容重偏大。要生产轻质、超轻陶粒,一般都采用后者,其生产工艺一般包括:原料预处理、配料、成型、预烧、焙烧、冷却、筛分等。在焙烧过程中,坯料在高温作用下软化而具有一定的粘度,在外力作用下可以流动变形。与此同时,坯料中有气体产生并形成一定的内气压,使得具有一定粘度的软化坯体发生膨胀,终形成多孔结构的陶粒。
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