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利用煤矸石生產(chǎn)耐火材料的途徑

發(fā)布時(shí)間小圖標(biāo)發(fā)布時(shí)間:2016-05-10 11:22:53 更新時(shí)間小圖標(biāo)更新時(shí)間:2021-04-24 11:22:53 作者小圖標(biāo)作者:紅星機(jī)器

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新聞要點(diǎn)

煤矸石

我國(guó)是耐火材料生產(chǎn)大國(guó),耐火材料屬于資源型工業(yè),應(yīng)用煤矸石生產(chǎn)耐火材料不但減少開采礦石的人力物力,而且節(jié)能減排,保護(hù)環(huán)境。到目前為止,被耐火材料工業(yè)利用的煤矸石僅是一小部分,大部分沒有利用。因此必須對(duì)煤矸石進(jìn)行系統(tǒng)的分析研究,在耐火材料中得到合理的應(yīng)用。

1、煤矸石做原料直接生產(chǎn)耐火材料

(1)生產(chǎn)耐火黏土磚和半硅磚

煤矸石煅燒后,選擇含量30%44%的Al2O3制備黏土磚,含量15%30%的Al2O3制備半硅磚。其生產(chǎn)工藝是:選料—破粉碎配料—混練—成型—干燥—燒成—產(chǎn)品。這兩種產(chǎn)品是耐火材料的傳統(tǒng)制品,產(chǎn)量最多,用量最大。

(2)生產(chǎn)耐火纖維

大同某耐火公司以煤矸石為原料,用電阻爐采用連熔連吹工藝,生產(chǎn)硅酸鋁耐火纖維。生產(chǎn)過程是:將煤矸石脫碳處理后經(jīng)顎式式破碎機(jī)破碎,然后經(jīng)六道工序,即配料、電阻爐熔融、噴吹成纖、針刺成毯、加熱處理、自動(dòng)縱橫切割及包裝。硅酸鋁纖維是重要的隔熱保溫材料,是目前熱工設(shè)備用量最多的保溫材料之一。

顎式破碎機(jī)

(3)生產(chǎn)耐火澆注料和耐火噴涂料

利用煤矸石(70%~80%)與硅微粉、鋁酸鈣水泥配料,制備高強(qiáng)耐堿澆注料,用于水泥窯預(yù)熱器、篦冷機(jī)等堿侵蝕嚴(yán)重及相似部位。

2、利用煤矸石合成莫來石

莫來石是Al2O3/SiO(2摩爾分?jǐn)?shù))比介于2∶1~1∶1的固溶體,有許多良好的性能:熔點(diǎn)高(1850℃),熱導(dǎo)率低,熱膨脹系數(shù)小,抗蠕變及抗熱震性能好,耐蝕性也好等。合成的方法主要有兩種:一是干法,將煤矸石粉碎、磨細(xì)與氧化鋁細(xì)粉,也可以與高鋁礬土熟料細(xì)粉配料,按Al2O3/SiO2為2.55計(jì)算配比,兩種料混合磨細(xì),壓成坯體,煅燒后即形成莫來石料。二是濕法,將煤矸石,高鋁礬土熟料分別粉碎,煤矸石細(xì)粉與氧化鋁細(xì)粉配料,也可以是煤矸石細(xì)粉與高鋁礬土熟料細(xì)粉配料,也是按Al2O3/SiO2為2.55計(jì)算配比,分別稱量?jī)煞N料裝入球磨機(jī)中,加水濕磨,磨到一定細(xì)度后脫水、擠坯、干燥、煅燒后即成莫來石料。煤矸石與氧化鋁合成的莫來石的純度要高些,與高鋁礬土熟料合成的莫來石雜質(zhì)多些,濕法合成料的質(zhì)量要好些。

球磨機(jī)

3、利用煤矸石制取氫氧化鋁和氧化鋁

氫氧化鋁和氧化鋁是耐火材料的主要原料,經(jīng)過高溫煅燒或電熔可得到剛玉材料,是制造高級(jí)耐火材料,即剛玉磚、剛玉質(zhì)澆注料等不定形耐火材料的原料。其制取方法如下。

(1)用堿石灰燒結(jié)法提取氧化鋁

用堿石灰燒結(jié)法提取氧化鋁并將殘?jiān)苯屿褵秊楣杷猁}水泥,同時(shí)將廢氣、廢液循還利用。其簡(jiǎn)單的工藝流程是:煤矸石與石灰石分別粉碎—配料—混合共磨—加純堿和水—攪化—燒結(jié)—粉碎共磨—加水浸取—過濾分離—(殘?jiān)邷仂褵晒杷猁}水泥熟料)鋁酸鈉溶液—通CO2進(jìn)行碳化分解—Al(OH)3沉淀—干燥煅燒—工業(yè)氧化鋁。

(2)采取酸鹽聯(lián)合法制備氫氧化鋁

氧化鋁:其工藝的第一步是先制取硫酸鋁。硫酸鋁溶液—加入(NH4)2SO4和氨水—中和攪拌槽—Al2O3鹽析—過濾(除去濾液)—洗滌脫水—烘干—?dú)溲趸XAl(OH)3。將氫氧化鋁在活化爐中煅燒—氧化鋁Al2O3。

(3)制取高純氧化鋁微粉

其過程為:煤矸石細(xì)粉—加鹽酸浸出—固液分離(分出SiO2殘?jiān)ㄈ際ce氣體鹽析提純—過濾洗滌(分離出濾液)—熱解—活化制鋁溶膠—制鋁凝膠—彌散分解—煅燒轉(zhuǎn)相—氧化鋁微粉。近年來對(duì)酸鹽聯(lián)合法從煤矸石中提取氧化鋁問題進(jìn)行了大量研究,采集不同地域的煤矸石,對(duì)粉碎粒度不同、浸取的酸種不同(硫酸或鹽酸)、酸的濃度不同、浸取的溫度和時(shí)間也不同等工藝條件進(jìn)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、強(qiáng)度高、體積穩(wěn)定等特點(diǎn),是重要的耐火原材料,無論是耐火制品,還是不定形耐火材料都大量應(yīng)用碳化硅。

5、利用煤矸石生產(chǎn)陶粒

陶粒是生產(chǎn)輕質(zhì)保溫制品的原料之一。選擇含碳量不高的炭質(zhì)頁(yè)巖和選煤選出的煤矸石比較適合制備陶粒。其工藝過程是:將煤矸石經(jīng)錘式破碎機(jī)破碎,再用球磨機(jī)磨細(xì),配料(可與赤泥、粉煤灰、成孔劑和黏結(jié)劑配合),加水?dāng)嚢瑁汕蛟炝?,干燥煅燒,冷卻后即為陶粒。有些質(zhì)量非常均勻的硬質(zhì)煤矸石,經(jīng)破碎,篩分成所需要的粒度,這種原料塊也可稱為陶粒,工藝簡(jiǎn)單。

錘式破碎機(jī)

可見,煤矸石是重要的耐火原料資源,充分利用煤矸石,不但節(jié)能減排,改善環(huán)境,還降低成本,提升效益,應(yīng)引起煤炭和耐火材料部門的足夠重視。如果您有煤矸石破碎設(shè)備及研磨設(shè)備等方面的需求,歡迎咨詢紅星機(jī)器客服熱線:0371-67772626。

廠區(qū)地址:河南鄭州高新區(qū)檀香路8號(hào)

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