1.本發(fā)明屬于制磚技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用煤矸石制磚的煤矸石原料處理工藝。

背景技術(shù)：

2.煤矸石是采煤過程和洗煤過程中排放的固體廢棄物。本領(lǐng)域利用煤矸石代替粘土作為制磚原料制磚，不但可以少挖良田，而且燒磚時，利用煤矸石本身的可燃物自燃進(jìn)行燒制，可以節(jié)約煤炭，具有解決煤矸石污染問題和實(shí)現(xiàn)廢棄物再利用的環(huán)保效果。

3.本領(lǐng)域公開的申請公布號為cn106830889a、申請日為20161227、名稱為一種采用煤矸石制磚的制造工藝的專利申請文件，其內(nèi)容所公開的煤矸石制磚的制造工藝，以煤矸石為全部原料進(jìn)行磚坯制造，最后將磚坯放入輪窯進(jìn)行燒制。此公開技術(shù)的缺陷在于，對煤矸石原料的要求過于苛刻，因?yàn)槊喉肥泻写罅坎焕诖u坯燒制的fe2o3、cao、mgo、na2o、k2o、p2o5、so3等成份，中以黃鐵礦和鈣石的占比較大，黃鐵礦（fe2o3）占比為2.28～14.63%，鈣石（cao）占比為0.42～2.32%，黃鐵礦不利于磚坯的燒結(jié)成型，鈣石易造成磚塊粉化，上述成份超過5%的情況下，燒制成磚的質(zhì)量極差，無法達(dá)不到制磚使用要求，而上述成份低于5%的煤矸石原料及其稀有。

4.為了克服上述問題的缺陷，本領(lǐng)域技術(shù)人員在傳統(tǒng)制磚方法以粘土為原料制磚的基礎(chǔ)上，加入部分煤矸石原料，或是以煤矸石為主要原料加入一定比例的粘土作為輔料。如申請公布號為cn108218399a、申請日為20180409、名稱為一種煤矸石制磚工藝專利申請文件，其內(nèi)容公開的一種煤矸石制磚工藝，主要的技術(shù)貢獻(xiàn)在于公開了煤矸石原料加入黏土進(jìn)行配料，從而進(jìn)行磚坯的制造和燒制，并且公開了“煤矸石顆粒與黏土的配比為1:0.3”的技術(shù)特征。我國大多數(shù)礦區(qū)所產(chǎn)的煤矸石中，黃鐵礦和鈣石的成份都超過了10%，利用上述公開技術(shù)方案制磚，煤矸石原料的用量很難超過50%的比例，還是無法解決大量消耗煤矸石的目的。另一方面開采粘土存在破壞環(huán)境的問題，屬于限制資源，不易大量開采，并且，兩種材料的使用會增加原料成本及運(yùn)輸成本。

5.因此，如何消除煤矸石中黃鐵礦和鈣石等物質(zhì)對磚坯的危害，利用煤矸石作為唯一制磚原料，對本技術(shù)領(lǐng)域意義重大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

6.本發(fā)明的目的是為了解決煤矸石中黃鐵礦和鈣石等物質(zhì)含量過高，導(dǎo)致難燒結(jié)易粉化，成磚質(zhì)量差的問題，提供一種煤矸石制磚原料的處理工藝方法，通過降低煤矸石制磚原料中的有害成份，提高成磚質(zhì)量。

7.為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是利用黃鐵礦和鈣石與煤矸石原料中硅、鋁、煤等制磚成份物理特性的區(qū)別，將煤矸石原料分級破碎篩選，根據(jù)不同大小顆粒中黃鐵礦和鈣石成份比例的不同，將煤矸石原料篩分成黃鐵礦和鈣石成份比例較高的煤矸石粉料和黃鐵礦和鈣石成份低于5%的煤矸石原料，最后利用黃鐵礦和鈣石成份低于5%的煤

矸石原料制磚。具體內(nèi)容如下。

8.本發(fā)明煤矸石制磚原料處理工藝，包括了以下工藝步驟：s01初級破碎：對煤矸石原料進(jìn)行初級破碎處理，破碎程度控制在最大顆粒度小于50mm的煤矸石原料；s02初次篩選分級：對經(jīng)過步驟s01處理的煤矸石原料進(jìn)行篩選分級，分為顆粒度大小為25

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50mm的一級煤矸石原料、1mm

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25mm的二級煤矸石原料和1mm以下的三級煤粉原料；s03分選：對經(jīng)過步驟s02篩選出的一級煤矸石原料進(jìn)行分選處理，將帶有黃鐵礦和鈣石特征的煤矸石原料從一級煤矸石原料中挑出；s04二級破碎：對經(jīng)過步驟s03處理的一級煤矸石原料進(jìn)行二級破碎處理，破碎程度控制在最大顆粒度小于25mm的煤矸石原料；s05二次篩選分級：對經(jīng)過步驟s04處理的煤矸石原料進(jìn)行篩選分級，分為顆粒度大小為1mm

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25mm的二級煤矸石原料和1mm以下的三級煤粉原料；s06原料處理：將步驟s02和步驟s05篩選出的三級煤粉原料包裝運(yùn)出作為煤粉燃料出售；將步驟s02和步驟s05篩選出的二級煤矸石原料送入研磨料倉作為煤矸石制磚原料使用。

9.所述步驟s01中的破碎過程采用反擊式破碎機(jī)中碎加工處理。

10.所述步驟s02中，優(yōu)選的分級方式是將一級煤矸石原料原料顆粒度大小為20

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50mm、二級煤矸石原料顆粒度大小為2mm

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20mm、三級煤粉原料顆粒度大小為2mm以下，相應(yīng)的步驟s04中將破碎程度控制在最大顆粒度小于20mm。

11.所述步驟s04中的破碎過程采用錘石破碎機(jī)細(xì)碎加工處理。

12.所述步驟s05中篩選分級出的二級煤矸石原料和三級煤粉原料與步驟s02中篩選分級出的二級煤矸石原料和三級煤粉原料相同，加工過程中步驟s05和步驟s02采用同一設(shè)備作業(yè)。

13.本發(fā)明的有益效果在于：有效控制降低了煤矸石制磚原料中黃鐵礦和鈣石等物質(zhì)的含量，解決了煤矸石原料制磚難燒結(jié)成型易粉化的質(zhì)量問題，實(shí)現(xiàn)了全煤矸石制磚；從煤矸石原料中生產(chǎn)出了具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的附加值產(chǎn)品煤粉，提高了煤矸石制磚的經(jīng)濟(jì)效益，降低了生產(chǎn)成本；可以批量化大規(guī)模生產(chǎn)加工處理，提高了市場競爭力。

附圖說明

14.附圖1為本發(fā)明的流程結(jié)構(gòu)示意圖；附圖中：s01初級破碎、s02初次篩選分級、s03分選、s04二級破碎、s05二次篩選分級、s06原料處理。

具體實(shí)施方式

15.為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將對本發(fā)明的技術(shù)方案結(jié)合實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。

16.本發(fā)明煤矸石制磚原料處理工藝中具體工藝步驟的過程及原理如下：s01初級破碎：對煤矸石原料進(jìn)行初級破碎處理，破碎程度控制在最大顆粒度小于

50mm的煤矸石原料。煤矸石原料中的黃鐵礦和鈣石等有害物質(zhì)是伴生在煤矸石中，存在于煤矸石塊的夾層和內(nèi)部，利用反擊式破碎機(jī)將大煤矸石塊中碎，可以將煤矸石塊包含的夾層破開，尤其是與伴生礦料結(jié)合的部位。

17.s02初次篩選分級：對經(jīng)過步驟s01處理的煤矸石原料進(jìn)行篩選分級，分為顆粒度大小為20

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50mm的一級煤矸石原料、2mm

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20mm的二級煤矸石原料和2mm以下的三級煤粉原料。在步驟s01對煤矸石原料的反擊式破碎過程中，大塊煤矸石分裂成大小不一的碎塊以及顆粒度極低的粉末，并且使煤矸石中的黃鐵礦、鈣石等伴生礦料發(fā)生解離。由于黃鐵礦、鈣石等礦料在煤矸石礦料中分散伴生的特性，破碎后的煤矸石原料根據(jù)伴生狀態(tài)解離程度與顆粒度的關(guān)系分為了三種情況：第一種是解離程度較低的大塊顆粒；第二種是解離程度較高的小塊顆粒；第三種是完全解離的細(xì)小顆粒。并且根據(jù)解離程度發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過步驟s01破碎處理后的煤矸石原料中，黃鐵礦、鈣石等伴生礦料主要存在第一種情況的大塊顆粒和第三種的細(xì)小顆粒煤矸石原料中。所以根據(jù)此特性將步驟s01破碎處理的煤矸石原料進(jìn)行分級，即可篩選出黃鐵礦和鈣石含量低于5%的第二種煤矸石原料，根據(jù)上述篩選分級，2mm

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20mm的二級煤矸石原料即為黃鐵礦和鈣石含量低于5%的第二種煤矸石原料。根據(jù)破碎后不同顆粒度煤矸石碎料的解離程度，鈣石顆粒大質(zhì)軟，25mm以上的煤矸石碎料中鈣石含量占到了總量的60%以上，當(dāng)煤矸石破碎至3mm以下，黃鐵礦能解離80%左右，破碎至1mm以下幾乎全部解離，而1mm以下粉料中主要成份是煤粉，具有很高的燃燒價(jià)值，因此基于上述特點(diǎn)將一級煤矸石原料顆粒度設(shè)置為25mm以上，二級煤矸石原料顆粒度設(shè)置為1mm

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25mm之間，三級煤粉原料顆粒度設(shè)置為1mm以下，為了控制二級煤矸石原料中黃鐵礦及鈣石的含量，優(yōu)選的方案是將一級煤矸石原料顆粒度設(shè)置為20mm以上，二級煤矸石原料顆粒度設(shè)置為2mm

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20mm之間，三級煤粉原料顆粒度設(shè)置為2mm以下。篩選過程采用雙層振動分級篩，一層篩的篩網(wǎng)設(shè)置為20mm，二層篩的篩網(wǎng)設(shè)置為2mm，一層篩的上方出料為一級煤矸石原料，二層篩的上方出料為二級煤矸石原料，二層篩的下方出料為三級煤粉原料。

18.s03分選：對經(jīng)過步驟s02篩選出的一級煤矸石原料進(jìn)行分選處理，將帶有黃鐵礦和鈣石特征的煤矸石原料從一級煤矸石原料中挑出。步驟s02篩選出的一級煤矸石原料，經(jīng)過步驟s01的破碎，伴生有黃鐵礦、鈣石的煤矸石塊多數(shù)呈現(xiàn)在外，可以很容易的發(fā)現(xiàn)，將此類碎塊直接挑出，可以大幅度降低一級煤矸石原料中黃鐵礦、鈣石的含量?？梢酝ㄟ^智能識別分選設(shè)備通過x光照射智能識別定位剔除含有黃鐵礦、鈣石等有害礦料的礦料，做到快速挑選?，F(xiàn)有的智能識別分選設(shè)備還無法做到100%分選，只能在一定程度上將特征明顯的礦料塊選出，所以最后的原料必須通過篩選制出。

19.s04二級破碎：對經(jīng)過步驟s03處理的一級煤矸石原料進(jìn)行二級破碎處理，破碎程度控制在最大顆粒度小于20mm的煤矸石原料。二級破碎采用錘石破碎機(jī)細(xì)碎處理，將分選后的一級煤矸石原料破碎成二級煤矸石原料和三級煤粉原料，從而達(dá)到分步將煤矸石原料根據(jù)分級需要徹底破碎。

20.s05二次篩選分級：對經(jīng)過步驟s04處理的煤矸石原料進(jìn)行篩選分級，分為顆粒度大小為2mm

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20mm的二級煤矸石原料和2mm以下的三級煤粉原料。二次篩選分級可以直接將原料送入步驟s02初次篩選分級設(shè)備中，利用雙層振動分級篩將二級煤矸石原料和三級煤粉原料分出。

21.s06原料處理：將步驟s02和步驟s05篩選出的三級煤粉原料包裝運(yùn)出作為煤粉燃

料出售；將步驟s02和步驟s05篩選出的二級煤矸石原料送入研磨料倉作為煤矸石制磚原料使用。通過上述步驟s02

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s05，最后得到了黃鐵礦和鈣石含量低于5%的二級煤矸石原料，和能夠作為燃料使用的三級煤粉原料，二級煤矸石原料送入研磨料倉后研磨成粉直接用于制磚使用，三級煤粉原料裝袋入庫作為煤粉燃料商品進(jìn)行出售。技術(shù)特征：

1.一種煤矸石制磚原料處理工藝,其特征在于，包括了以下工藝步驟：s01初級破碎：對煤矸石原料進(jìn)行初級破碎處理，破碎程度控制在最大顆粒度小于50mm的煤矸石原料；s02初次篩選分級：對經(jīng)過步驟s01處理的煤矸石原料進(jìn)行篩選分級，分為顆粒度大小為25

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50mm的一級煤矸石原料、1mm

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25mm的二級煤矸石原料和1mm以下的三級煤粉原料；s03分選：對經(jīng)過步驟s02篩選出的一級煤矸石原料進(jìn)行分選處理，將帶有黃鐵礦和鈣石特征的煤矸石原料從一級煤矸石原料中挑出；s04二級破碎：對經(jīng)過步驟s03處理的一級煤矸石原料進(jìn)行二級破碎處理，破碎程度控制在最大顆粒度小于25mm的煤矸石原料；s05二次篩選分級：對經(jīng)過步驟s04處理的煤矸石原料進(jìn)行篩選分級，分為顆粒度大小為1mm

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25mm的二級煤矸石原料和1mm以下的三級煤粉原料；s06原料處理：將步驟s02和步驟s05篩選出的三級煤粉原料包裝運(yùn)出作為煤粉燃料出售；將步驟s02和步驟s05篩選出的二級煤矸石原料送入研磨料倉作為煤矸石制磚原料使用。2.如權(quán)利要求1所述的煤矸石制磚原料處理工藝,其特征在于：所述步驟s01中的破碎過程采用反擊式破碎機(jī)中碎加工處理。3.如權(quán)利要求1所述的煤矸石制磚原料處理工藝,其特征在于：所述步驟s02中，優(yōu)選的分級方式是將一級煤矸石原料原料顆粒度大小為20

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50mm、二級煤矸石原料顆粒度大小為2mm

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20mm、三級煤粉原料顆粒度大小為2mm以下，相應(yīng)的步驟s04中將破碎程度控制在最大顆粒度小于20mm。4.如權(quán)利要求1所述的煤矸石制磚原料處理工藝,其特征在于：所述步驟s04中的破碎過程采用錘石破碎機(jī)細(xì)碎加工處理。5.如權(quán)利要求1所述的煤矸石制磚原料處理工藝,其特征在于：所述步驟s05中篩選分級出的二級煤矸石原料和三級煤粉原料與步驟s02中篩選分級出的二級煤矸石原料和三級煤粉原料相同，加工過程中步驟s05和步驟s02采用同一設(shè)備作業(yè)。

技術(shù)總結(jié)

一種煤矸石制磚原料處理工藝，包括了初級破碎、初次篩選分級、分選、二級破碎、二次篩選分級和原料處理的工藝步驟，利用黃鐵礦和鈣石與煤矸石原料中硅、鋁、煤等制磚成份物理特性的區(qū)別，將煤矸石原料分級破碎篩選，根據(jù)不同大小顆粒中黃鐵礦和鈣石成份比例的不同，將煤矸石原料篩分成黃鐵礦和鈣石成份比例較高的煤矸石粉料和黃鐵礦和鈣石成份低于5%的煤矸石原料，最后利用黃鐵礦和鈣石成份低于5%的煤矸石原料制磚。有益效果在于解決了煤矸石原料制磚難燒結(jié)成型易粉化的質(zhì)量問題，實(shí)現(xiàn)了全煤矸石制磚；同時從煤矸石原料中生產(chǎn)出了具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的附加值產(chǎn)品煤粉降低了生產(chǎn)成本；可以批量化大規(guī)模生產(chǎn)加工處理，提高了市場競爭力。力。力。

技術(shù)研發(fā)人員：李會標(biāo)

受保護(hù)的技術(shù)使用者：彭陽縣鑫卓能源科技發(fā)展有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.07.28

技術(shù)公布日：2021/12/13