煤矸石加工科研报告
- 格式：doc
- 大小：59.00 KB
- 文档页数：7
煤 矸 石 加 工
可
行
性
报
告
2010年11月25日
煤矸石加工的可行性报告
一、 项目背景及必要性
1、 煤矸石的产生
煤矸石是夹在煤层中、与煤伴生的岩石，是采煤和选煤过程中排除的废弃料，其产生的途径有以下三种：
⑴、在井筒与巷道掘进过程中，开凿排出的计石。
⑵、在采煤和煤巷掘进过程中，由于煤层中夹有矸石或削下部分煤层顶底板，使运到地面中煤炭含有的原矸。
⑶ 、洗煤厂产生的洗矸和少量人工挑选的拣矸。
煤矸石的来源及产生的情况见下表
煤矸石的来源及陈述情况表：
煤矸石的来源及产生情况 采煤巷道掘进排出的灰矸 采煤过程中选出的普矸 选煤过程产生的选矸
所占比例（%） 45 35 20
煤炭是我国最主要的能源，其资源非常丰富，随着煤炭生产的不断扩展，煤矸石的产生量与日俱增，煤矸石产生量按原煤产量的15%计，每年煤矸石至少增加1.8亿吨，历年积存下来的煤矸石已超过27亿吨，占地30万亩以上，而且仍在继续增加，这样大量的煤矸石已严重地污染了环境，并侵占了大量的土地和农田，破坏了土地资源，如不加紧有效利用，将影响煤炭工业的正常发展，影响周围环境质量。 2、 煤矸石的主要成分及分类
煤矸石的主要成分
煤矸石的化学成分是煤矸石段稍后灰渣的成分，其化学成分和粘土相似，可用于筑路、生产烧结砖及非烧结砖、混凝土制品、砌筑砂浆材料和陶粒等轻骨料。有的煤矸石含硅较高，可作为硅质原料，用作水泥原料和混台树等。煤矸石和粘土的化学成分比较如下表。
煤矸石的组成和性质是选择利用途径和指导生产的重要依据，煤矸石的主要化学成分尾铝和硅的氧化物。此外，还有微量元素和稀有元素Ga、Be、Co、Cu、Mn、Mo、Ni、Pb、V、Zn、In、Bi、Gk等，有的还含有放射性元素。
煤矸石和粘土的化学成分比较
名称 SiO2 Al2O3 CaO MgO Fe2O3 K2O Na2O 烧失量
粘土 60-70 12-20 0.5-1.5 1-2 4-7 2-3 1-2 3-5
煤矸石 40-65 15-35 1-7 1-4 2-9 1-2.5 ＜1 2-17
二、生产工艺
利用煤矸石制砖包括用煤矸石生产烧结砖和作烧砖内燃料。
利用煤矸石烧结砖，一般采用全内燃焙烧技术，即用煤矸石自身的发热量提供的热能来完成干燥和焙烧的工艺过程，基本不需外加燃料，仅在煤矸石发热量较低时才能向矸石中掺少量煤炭，每万标块煤矸石砖比粘土砖约节省1T标煤。
泥质和碳质煤矸石质软、易粉碎，是生产煤矸石砖的理想原料，用煤矸石粉料压制成的坯料，要求塑性指数在7-17之间，塑性指数过高的，要掺加瘦化剂；塑性指数过低的，砖坯子不能成型，焙烧后的废品率过高，煤矸石的发热量要求在2100-4200KJ/㎏之间，发热量过低需加煤，以免砖欠烧；发热量过高时易造成砖过火。
煤矸石制砖是以煤矸石为主要原料，煤矸石一般占坯料重量的80%以上，有的全部以煤矸石为原料，有的外掺沸腾炉渣或少量粘土，该生产工艺是将煤矸石破碎后，配以适当的石灰按粘土砖或蒸汽养护砖的生产工艺加工而成。除煤矸石需要粉碎外，其工艺与粘土砖生产工艺基本相同。下图是以自燃煤矸石和沸腾炉渣为原料生产煤矸石蒸养砖的生产工艺流程。
固体原料经破碎、粉磨，并与水按一例混合搅拌，待石灰消解后压成坯体，利用沸腾锅炉提供蒸汽，在养护室进行蒸汽养护制成蒸养砖。如果采用生矸石为原料的制品，称为内燃砖。用煤矸石作烧砖内燃料制砖生产工艺与用煤作燃料基本相同，只是增加了煤矸石的粉碎工序。内燃砖要求在原料上严格控制Ca0等有害物质的音量，保持热值稳定，保证原料细度—水量要求均匀，严格控制升温条件。一般每块砖（坯重约2.4㎏）只需要热值3.97*103-5.016*103KJ/㎏.超过此值，称为超内燃砖。生产煤矸石砖只要保持热值稳定，搞好余热利用，采用热值2.09*103-4.18*103KJ/㎏的生矸石就能满足焙烧需要的热量。煤矸石砖规格和性能与普通粘土砖相同。
工艺流程：
自燃煤矸石 生石灰
粉 碎 粉 碎
沸腾炉 球 磨 球 磨
混合搅拌
料堆消解
压制成型
从上图可看出，煤矸石制砖的工艺过程和粘土砖相似，主要包括原料的破碎、粉碎、混合料的加工和成型，砖坯干燥和焙烧等工序。原料的粉碎通常采用鄂式破碎机、反击式破碎机、风选锤式破碎机、风选球磨机等。由于煤矸石粉料的浸水性差，一般均采用二次搅拌或蒸汽搅拌使成型水分在泥料中均匀分布，以改善泥料塑性，成型水分一般为15-20%，煤矸石砖的成型有湿塑法和半干压法两种，湿塑法采用各种型号的螺旋机挤出砖坯，半干压法可采用夹板锤成型或压砖坯成型，但后者很少采用，焙烧过程与粘土砖基本相同，只是煤矸石砖内的可燃物多，发热量高，要相应延长恒温时间，生产煤矸石砖技术成熟，产品质量好，有较好的经济效益。
煤矸石作为砖内燃料，在我国已有较长的历史，应用非常广泛，生产技术成熟，节能效果显著。 蒸汽养护
沸腾炉
成 品 三、 环境保护
该项目产生的固体垃圾，建设垃圾，少量施工工人生活垃圾和破碎后的废弃物可以就地回填，施工区域相对独立，不在闹市区，可以采取适当措施，减少施工噪音，破碎后废弃物，通过加工，做成建筑墙体材料，具体见《废弃物加工厂建设项目》，因此，该项目本身不破坏环境，项目建设不会对居民的生产生活及周围环境造成不良影响。
四、 建设内容及规模
1、 功能定位
循环经济工程 — 煤矸石综合利用项目定位为一个年处理固体废物10万吨的生产能力，以处理煤矸石固体为主，其它固体废物为辅。
2、 项目投资概算
序号 类 别 名 称 数 量
1 基本建设 22万元
2 生产设备 破碎机 2 台 24万元
合 计 46万元
五、 项目的产业意义和社会意义
1、 项目建成后将形成有效地固废回收途径，有效的解决了资源浪费的问题。整顿经济环境，理顺了经济秩序，大大的节约了社会成本，提高了相关行业的经济效益。
2、 项目建成后，有效地解决了煤矸石占地、污染等多种问题，同时也利用煤矸石，使之成为原材料，有效地利用了资源。
3、 固废物集中，经过科学的方法进行处理，有效地解决了在处理过程中所产生的粉尘废气废油废水污染环境等问题。
