一种人造石及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种人造石及其制备方法。该方法包括：将第一煤料和第一气化剂在气化单元中进行气化反应，得到熔融态渣液和粗煤气；将从所述气化单元排出的所述熔融态渣液直接铸造成为人造石。该方法可以实现将煤气化产生的煤渣加以废物利用生产人造石，且减少粗煤气中煤渣含量，减轻后续煤气净化的压力。

【技术实现步骤摘要】
一种人造石及其制备方法
本专利技术涉及一种人造石的制备方法，和由该方法制成的人造石。
技术介绍
人造石生产目前分为两种生产方法，一种为常温或低温生产方法，一种为高温生产方法。前者是采用有机胶凝剂如不饱和聚酯树脂，和无机胶凝剂，如菱苦土，添加一些不同细度填料、颜料以及玻璃纤维等助剂，经混合、搅拌、浇注、胶凝、固化等工序制成一种新型建筑饰品，如有机玻璃钢或无机玻璃钢产品。CN102898070A公开了生物基人造石英石及其生产工艺。人造石英石组成包括石英砂、石英粉、固化树脂、固化剂、木质素、交联剂、偶联剂、促进剂、颜料和消泡剂。具体公开的生产方法包括：(1)按照配方组分将木质素粉末与各组分混合，在真空或常压下搅拌混合均匀；(2)将上述混合后的材料转移至真空压机中，在真空条件下将混合物振动压实，放入烘箱中在一定温度下进行初步固化，然后再升高温度进行后固化；(3)脱模、定厚、抛光、切割制得成品。CN103396039A公开了一种新型人造石台盆及其生产方法。新型人造石台盆的制备原料包括不饱和聚酯树脂、重质碳酸钙、引发剂、促进剂、白色浆和固化剂。具体公开的方法包括：(1)选用玻璃纤维和高强度聚酯树脂混合制作模具，用模具专用清洗剂清洗干净；(2)模具在使用前在模具内表面均匀涂抹一层脱模剂，然后在模具内均匀喷涂8376表层聚酯树脂；(3)制作内部填充料，将不饱和聚酯树脂和重质碳酸钙粉按比例投入到真空搅拌机内，并加入白色浆、促进剂、引发剂，在真空状态下搅拌；(4)填充料进入模具之前通过定速泵均匀将固化剂注入拌料输送管道；(5)将搅拌后的填充料倒入模具中，将模具带料同入真空箱脱泡，然后出真空箱入控温固化机快速初凝；(6)将产品置于烘烤架上，加以固定，送入高温烘烤流水线进行高温固化；(7)进行产品的切割和打孔；(8)整修抛光；(9)检验包装。CN103204661A公开了高抗冲人造石英板材及其生产工艺。该板材制备原料包括石英砂、石英粉、粘合剂、铁矿渣、岩棉纤维、煅烧铝矾土、硫酸钙晶须、水玻璃、粉煤灰、异丙基二硬脂酰氧基铝酸酯和颜料。具体公开的方法包括：(1)将硫酸钙晶须、煅烧铝矾土分别干燥后加入高速混合机中，再加入异丙基二硬脂酰氧基铝酸酯，在110-120℃下以500-1000rpm的速度搅拌混合20-30min，再加入水玻璃继续搅拌5-10min后，加入粉煤灰在以1500-2000rpm的速度共混4-6min，送入造粒机中造粒，粒径控制在2-4mm，即得粉煤灰包覆颗粒，烘干，待用；(2)将上述制得粉煤灰包覆颗粒与余下各原料加入搅拌机中搅拌均匀，不留死角，结合颗粒度的大小，搅拌速度可调节0-1500rpm，物料在搅拌机内经调比搅拌结束后，入混料盘边，边转边洒料，使物料更进一步均匀混合，然后送入搅拌机再充分混合，物料更加均匀，花色均匀、清晰、仿真度高；(3)将混合好的物料送入打散机把一些没有搅拌结团的物料进一步打散，打散过后，经电子计量进入布料机内布料，然后送进制板模中，将制板模送入成型压机在真空、振动、加压下进行成型，压制频率52-62Hz，压制时间150-200s，压力1.5-3.0MPa，真空度-100～-95Pa；(4)将成型的板材送入固化箱固化，固化温度为80-90℃，时间为40-550min；(5)板材固化结束后，经定厚、抛光深加工处理，即制得人造石英石板材。可以看出，目前还没有将煤气化过程中产生的煤渣直接进行生产为人造石的技术。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决如何将煤气化过程中产生的煤渣和其它废渣料进行利用的问题，提供了一种人造石及其制备方法。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种人造石的制备方法，包括：将第一煤料和第一气化剂在气化单元中进行气化反应，得到熔融态渣液和粗煤气；将从所述气化单元排出的所述熔融态渣液直接铸造成为人造石。本专利技术还提供了一种本专利技术方法制得的人造石，该人造石按照GB/T9966.1-2001规定测试得到的平均压缩强度超过100MPa。本专利技术提供的方法将煤气化与人造石生产有机结合，充分利用气化炉排出的熔融态渣液的高温显热，有效地进行煤渣和其它固体废渣(如粉煤灰)生产建材，减少固废污染，变废为宝。同时减少粗煤气中煤渣的含量，减轻后续煤气净化过程新鲜水的使用量和废水产生量。本专利技术的方法在渣液成型系统最后得到的产物按照GB/T9966.1-2001规定进行测试，平均压缩强度超过100MPa，是一种性能达到或超过天然石的人造石。该人造石类似火成岩，强度较大，多孔，具有绝热作用，可作为外墙壁装饰砖或铺地用砖；也可作为耐火材料，用于窑炉砌筑等。本专利技术提供的方法中，气化反应过程分成二次接触阶段，可以利用粗煤气的高温热能又可以利用干渣粉降温减少粗煤气中携带的煤渣，减少粗煤气进一步冷却时对废锅操作的影响，如降低废锅操作的挂渣问题，以及减轻后续煤气净化的压力，进而减少净化用水量和废水的生产量。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术的人造石制备方法的工艺流程图；图2是本专利技术的渣坯弧形连铸机的示意图；图3是本专利技术的方法中气化单元的示意图。附图标记说明1-渣包2-中间包3-结晶器4-二次冷却区5-振动装置6-铸坯7-输送辊道8-切割设备9-拉坯矫直机100-气化单元110-气化室111-第二喷嘴112-第一喷嘴113-粗煤气出口120-熔渣池121-第三喷嘴122-渣液出口123-连通口具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。本专利技术提供了一种人造石的制备方法，如图1所示，将第一煤料和第一气化剂在气化单元中进行气化反应，得到熔融态渣液和粗煤气；将从所述气化单元排出的所述熔融态渣液直接铸造成为人造石。本专利技术中，不将所述熔融态渣液激冷为固体的渣料排出气化单元，而是保持所述熔融态渣液的高温流动液态排渣，然后将所述熔融态渣液进入渣液成型系统中进行铸造成为人造石。根据本专利技术，该方法进一步包括：向所述气化单元中通入干渣粉，所述干渣粉为粉煤灰、电石生产渣、高炉渣和/或硫酸生产废渣，所述干渣粉的灰熔点为1150℃～1400℃，平均粒径为0.01mm～1mm。本专利技术中，进一步添加由其他废渣得到的所述干渣粉，既可以将其它废渣如粉煤灰、硫酸废渣等熔融为液体制成人造石，实现其它废渣的利用；也可以降低所述气化单元排出粗煤气的温度。所述干渣粉可以不参与气化反应。所述干渣粉的特性主要是控制灰熔点和粒径，使其能够通过与粗煤气的接触换热转化后加入熔融态渣液，从而利于后续的铸造成型工序。本专利技术中，在将第一煤料、干渣粉和第一气化剂都通入气化单元进行所述气化反应，从气化单元排出粗煤气和熔融态渣液，其中熔融态渣液进入渣液成型系统铸造成为人造石。根据本专利技术，优选情况下，所述气化反应包括先将所述第一气化剂与所述第一煤料进行一次接触，产生粗煤气和所述熔融态渣液；然后将所述粗煤气与所述干渣粉进行二次接触；其中，所述干渣粉将所述粗煤气降温并减少所述粗煤气中携带的干煤渣，同时所述粗本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种人造石的制备方法，包括：将第一煤料和第一气化剂在气化单元中进行气化反应，得到熔融态渣液和粗煤气；将从所述气化单元排出的所述熔融态渣液直接铸造成为人造石。

【技术特征摘要】
1.一种人造石的制备方法，包括：将第一煤料和第一气化剂在气化单元中进行气化反应，得到熔融态渣液和粗煤气；将从所述气化单元排出的所述熔融态渣液直接铸造成为人造石。2.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法进一步包括：向所述气化单元中通入干渣粉，所述干渣粉为粉煤灰、电石生产渣、高炉渣和/或硫酸生产废渣，所述干渣粉的灰熔点为1150℃～1400℃，平均粒径为0.01mm～1mm。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述气化反应包括先将所述第一气化剂与所述第一煤料进行一次接触，产生粗煤气和所述熔融态渣液；然后将所述粗煤气与所述干渣粉进行二次接触；其中，所述干渣粉将所述粗煤气降温并减少所述粗煤气中携带的干煤渣，同时所述粗煤气将所述干渣粉加热且形成的产物加入所述熔融态渣液。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述气化单元包括气化室和熔渣池，所述熔渣池位于所述气化室的下方且与所述气化室连通；所述气化室的下部设有将所述第一煤料和所述第一气化剂喷入所述气化室内部的第一喷嘴，在所述第一喷嘴的上方设有将所述干渣粉喷入所述气化室内部的第二喷嘴；所述第一煤料和所述第一气化剂从所述第一喷嘴喷入所述气化室内部进行所述一次接触，产生所述粗煤气和所述熔融态渣液；同时所述粗煤气向上流动与从所述第二喷嘴喷入所述气化室内部的所述干渣粉进行所述二次接触，以使所述粗煤气被降温并减少携带的煤渣量，同时所述干渣粉被加热且形成的产物加入所述熔融态渣液，进入所述熔渣池。5.根据权利要求3或4所述的方法，其中，所述气化反应还包括在所述熔渣池中将所述熔融态渣液与第二气化剂、第二煤料进行三次接触，使所述熔融态渣液和所述第二煤料进行熔渣气化，同时维持所述熔渣池的温度。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述熔渣池设有第三喷嘴，用于向所述熔融态渣液中喷入所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：巩志坚，刘臻，李文华，陈薇，彭宝仔，张峰华，冯子洋，方薪辉，李志远，
申请(专利权)人：神华集团有限责任公司，北京低碳清洁能源研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11