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      尾礦綜合利用之尾礦輕骨料

      來源:  發表時間:2015-06-17 10:19:04  點擊次數:


      一、尾礦輕骨料的生產原理

      尾礦輕骨料主要是利用一些可膨脹性粘土質尾礦,如某些煤矸石、淘洗泥漿淤泥等,來生產陶粒、陶砂等輕混凝土用多孔骨料。某些尾礦中,若含有較多的珍珠巖、蛭石時,通過適當富集,可用來生產超輕保溫用輕骨料。如若尾礦主要由多孔巖心組成,可直接篩選,用作混凝土的輕骨料。根據粒型特征,輕骨料一般分為圓球型、普通型和碎石型三類。其中,圓球型和普通型是通過尾礦經造粒或破碎后,利用燒脹原理焙燒而成的。碎石型可由多孔巖石型層礦直接篩選獲得。

      燒脹法生產陶粒的原理是,富含粘土公物的尾礦,可在高溫下被逐漸軟化,并具有—定的粘度,在外力作用下可以發生流動變形。同時,在此溫度下,尾礦中的有機物氧化、碳酸鹽分解、氧化鐵還原、含水礦物脫水等化學反應所產生的氣體,將產生膨脹壓力。在氣體壓力作用下,只有一定粘度的軟化粘土發生膨脹,總控制溫度,恰好使得軟化粘土膨脹,而氣體又不能逸出,然后迅速冷卻,即形成一種外殼致密堅硬、內部疏松多孔的輕質骨料。當其粒徑大于或等于5mm時,稱為陶粒叫,于5mm時稱作陶砂。

      為了使燒脹過程順利實施,使獲得的產品既質輕又高強,對于制作陶粒的粘土質尾礦,須具備如下條件:

      (1)物質結構上,要求組成礦物應當顆粒細小、分布均勻。

      (2)礦物成分上,以水云母質或水云母-蒙脫石質為最好,石英含量應盡量的低。

      (3)物理性質上,要求能在1050-1200℃范圍內,具有良好的膨脹性,膨脹率不小于200%,熔融溫度不高于1300℃,軟化溫度范圍不小于70℃,燒炸率較低。

      (4)在化學成分上應符合表6-24、6-25所示的范圍。

      二、尾礦輕骨料的生產工藝流程

      尾礦陶粒的生產工藝流程可參照普通陶粒生產。對于呈閉塊狀的矸石,可直接使用破碎機破碎成0.5-1.2cm的顆粒,制成料粒,生產普通型陶粒。對于呈粉末狀或泥狀的尾礦,則應先制成料球,生產圓球型陶粒。對于水分含量少的尾礦,可采用擠壓成球機、成球滾筒、成球盤成球,對于泥漿狀的尾礦,可采用噴霧法成球。料粒或料球的最佳尺寸,應根據設計產品的級配要求與膨脹試驗所得到的平均膨脹率,事先推算出來。

      制備好的料粒與料球,被送人干燥器進行干燥,排除裂隙水,控制成型含水率,并使料球獲得必要的強度。然后將其人爐焙燒。

      焙燒過程應采用兩個階段,首先以較慢的速度進行預熱,達到200-300℃,以防止突然進入高溫帶引起炸裂。然后迅速格其投入高溫燒成帶進行燒脹,在高溫帶停留40-60s,即進入冷卻帶。焙燒設備可采用回轉窯、立波爾窯、壓差爐、沖天爐等。但現在多用燒制陶粒的專用設備——噴射爐進行焙燒。

      噴射爐燒制陶粒的工作原理見圖6-17。

      烘干后的料粒或料球人爐以后,披上升的煤氣流攜帶上揚、碰到爐壁后開始下降,后又被再次揚起,在此過程中被燒脹,大約40s后,停止燃料供應,判開間板,卸出陶粒,再進入下一個循環。為了使陶粒的強度繼續提高,可在窖后再加一臺冷卻機。

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