一种利用煤矿废弃物生产环保建材的工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种利用煤矿废弃物生产环保建材的工艺，采用煤矿废弃物和页岩进行工艺制备得到环保砖，其特征在于：步骤1，采用破碎机对煤矿废弃物进行破碎及研磨，采用筛网对研磨后的煤矿废弃物进行筛分，采用均化器进行均化，得到煤矿废弃物颗粒；步骤2，将煤矿废弃物颗粒与页岩原料混合得到混合物，再将该混合物与碳酸钡和水混合得到制料；步骤3，采用液压机在1MPa～12MPa下压制制料，得到圆柱形或棱柱形的坯样；步骤4，将坯样在室温下干燥6小时～48小时，再采用烘箱在40℃～90℃下对坯样进行受控干燥8小时～36小时，得到干燥坯样；步骤5，采用砖炉以10℃/min～80℃/min的加热速率烧制干燥坯样，在温度500℃～1400℃下保持2小时～24小时，得到环保砖。

【技术实现步骤摘要】
一种利用煤矿废弃物生产环保建材的工艺
本专利技术属于材料合成及有害物处理交叉领域，涉及一种生产环保建材的工艺，具体涉及一种利用煤矿废弃物生产环保建材的工艺。
技术介绍
煤炭作为三大化石能源之一，长期以来都是我国发展最为重要的能源支柱，而且其地位在未来一段时间内也不会发生改变。但是，大量的煤矿活动也带来了诸多问题。其中，最主要的就是采煤和加工期间产生的大量废弃物的处理以及连带对周围环境的破坏。矿区的生产安全、周围土壤和水质的污染以及相关活动造成的空气污染等都和这些废弃物有着一定的关联。煤矿废弃物主要物质是废矿石，在实际生产中，大多数采煤后的废弃物采用填埋、堆积或焚烧来进行处理。但是，采用填埋、堆积或焚烧处理煤矿废弃物，会残存大量的污染性物质，对土壤、水源和空气都带来了极大地破坏。因此，煤矿废弃物的再利用是目前亟需解决的问题。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术采用了如下技术方案：本专利技术提供了一种利用煤矿废弃物生产环保建材的工艺，采用煤矿废弃物和页岩为原料进行工艺制备得到环保砖，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，采用破碎机对煤矿废弃物进行破碎及研磨，采用筛网对研磨后的煤矿废弃物进行筛分，采用均化器对筛分后的煤矿废弃物进行均化，得到煤矿废弃物颗粒；步骤2，将煤矿废弃物颗粒与页岩原料混合得到混合物，再将该混合物与碳酸钡和水混合得到制料；步骤3，采用液压机在1MPa～12MPa下压制制料，得到圆柱形或棱柱形的坯样；步骤4，将坯样在室温下干燥6小时～48小时，再采用烘箱在40℃～90℃下对坯样进行受控干燥8小时～36小时，得到干燥坯样；步骤5，采用砖炉以10℃/min～80℃/min的加热速率烧制干燥坯样，并在温度500℃～1400℃下保持2小时～24小时，得到环保砖。本专利技术提供的利用煤矿废弃物生产环保建材的工艺，还可以具有这样的特征：其中，步骤2中混合物中煤矿废弃物的质量含量为40％～80％。本专利技术提供的利用煤矿废弃物生产环保建材的工艺，还可以具有这样的特征：其中，步骤2中混合物中煤矿废弃物的质量含量为60％。本专利技术提供的利用煤矿废弃物生产环保建材的工艺，还可以具有这样的特征：其中，步骤2中制料中混合物与碳酸钡的质量比为1:0.01～1:0.04。本专利技术提供的利用煤矿废弃物生产环保建材的工艺，还可以具有这样的特征：其中，步骤3中液压机的压制压力为6MPa。本专利技术提供的利用煤矿废弃物生产环保建材的工艺，还可以具有这样的特征：其中，步骤4中坯样在室温下干燥24小时，再采用烘箱在60℃下对坯样进行受控干燥24小时。本专利技术提供的利用煤矿废弃物生产环保建材的工艺，还可以具有这样的特征：其中，步骤5中采用砖炉以30℃/min的加热速率烧制干燥坯样，并在温度100℃下保持6小时。专利技术作用与效果根据本专利技术提供的一种利用煤矿废弃物生产环保建材的工艺，由于采用了煤矿废弃物为主要原料，提高了废物利用率，而且所得环保建材砖料的性能、成本乃至烧制过程中废气的排放均优于常规建材砖料许多，同时有效地降低了煤矿废弃物对周边环境的影响。具体实施方式以下结合实施例来说明本专利技术的具体实施方式。<实施例1>本实施例的一种利用煤矿废弃物生产环保建材的工艺，包括如下步骤：步骤1，采用破碎机对蒙东地区伊敏煤田的煤矿废弃物进行破碎及研磨，采用筛网对研磨后的煤矿废弃物进行筛分，采用均化器对筛分后的煤矿废弃物进行均化，得到煤矿废弃物颗粒。步骤2，称取20g煤矿废弃物颗粒与80g页岩原料混合得到混合物，再将该混合物与2g碳酸钡和足量的水混合得到制料。步骤3，采用液压机在6MPa下压制制料，得到100mm×20mm×15mm的棱柱形的坯样。步骤4，将坯样在室温下干燥24小时，再采用烘箱在60℃下对坯样进行受控干燥24小时，得到干燥坯样。步骤5，采用砖炉以30℃/min的加热速率烧制干燥坯样，并在温度1000℃下保持6小时，得到环保砖。本实施例中制得的环保砖的燃烧收缩率为0.3％，机械强度为9MPa，吸水率为7.5％，表面密度为2.05g/cm3，开孔率为15.8％。<实施例2>在本实施例2中，对于和实施例1中相同的步骤及条件，省略相同的说明。本实施例中步骤2中，称取100g页岩原料与2g碳酸钡和足量的水混合得到制料，其余实施步骤和条件与实例1相同。实验结果检测制得的环保砖，其中燃烧收缩率为0.6％，机械强度为9.8MPa，吸水率为7.6％，表面密度为1.95g/cm3，开孔率为16％。<实施例3>在本实施例3中，对于和实施例1中相同的步骤及条件，省略相同的说明。本实施例中步骤2中，分别称取30g煤矿废弃物颗粒和70g页岩原料进行混合制样，其余实施步骤和条件与实例1相同。实验结果检测制得的环保砖，其中燃烧收缩率为1.0％，机械强度为10MPa，吸水率为7.8％，表面密度为1.93g/cm3，开孔率为16.4％。<实施例4>在本实施例4中，对于和实施例1中相同的步骤及条件，省略相同的说明。本实施例中步骤2中，分别称取40g煤矿废弃物颗粒和60g页岩原料进行混合制样，其余实施步骤和条件与实例1相同。实验结果检测制得的环保砖，其中燃烧收缩率为1.2％，机械强度为10.4MPa，吸水率为7.8％，表面密度为1.90g/cm3，开孔率为16.5％。<实施例5>在本实施例5中，对于和实施例1中相同的步骤及条件，省略相同的说明。本实施例中步骤2中，分别称取50g煤矿废弃物颗粒和50g页岩原料进行混合制样，其余实施步骤和条件与实例1相同。实验结果检测制得的环保砖，其中燃烧收缩率为1.5％，机械强度为10.6MPa，吸水率为8％，表面密度为1.90g/cm3，开孔率为16.8％。<实施例6>在本实施例6中，对于和实施例1中相同的步骤及条件，省略相同的说明。本实施例中步骤2中，分别称取60g煤矿废弃物颗粒和40g页岩原料进行混合制样，其余实施步骤和条件与实例1相同。实验结果检测制得的环保砖，其中燃烧收缩率为1.7％，机械强度为11MPa，吸水率为9.5％，表面密度为1.87g/cm3，开孔率为17.8％。<实施例7>在本实施例7中，对于和实施例1中相同的步骤及条件，省略相同的说明。本实施例中步骤2中，分别称取70g煤矿废弃物颗粒和30g页岩原料进行混合制样，其余实施步骤和条件与实例1相同。实验结果检测制得的环保砖，其中燃烧收缩率为2.05％，机械强度为10.7MPa，吸水率为10％，表面密度为1.9g/cm3，开孔率为19.5％。<实施例8>在本实施例8中，对于和实施例1中相同的步骤及条件，省略相同的说明。本实施例中步骤2中，分别称取80g煤矿废弃物颗粒和20g页岩原料进行混合制样，其余实施步骤和条件与实例1相同。实验结果检测制得的环保砖，其中燃烧收缩率为2.4％，机械强度为10.5MPa，吸水率为10.5％，表面密度为1.86g/cm3，开孔率为20％。<实施例9>在本实施例9中，对于和实施例1中相同的步骤及条件，省略相同的说明。本实施例中步骤2中，分别称取90g煤矿废弃物颗粒和10g页岩原料进行混合制样，其余实施步骤和条件与实例1相同。实验结果检测制得的环保砖，其中燃烧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用煤矿废弃物生产环保建材的工艺，采用煤矿废弃物和页岩为原料进行工艺制备得到环保砖，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，采用破碎机对所述煤矿废弃物进行破碎及研磨，采用筛网对研磨后的所述煤矿废弃物进行筛分，采用均化器对筛分后的所述煤矿废弃物进行均化，得到煤矿废弃物颗粒；步骤2，将所述煤矿废弃物颗粒与所述页岩原料混合得到混合物，再将该混合物与碳酸钡和水混合得到制料；步骤3，采用液压机在1MPa～12MPa下压制所述制料，得到圆柱形或棱柱形的坯样；步骤4，将所述坯样在室温下干燥6小时～48小时，再采用烘箱在40℃～90℃下对所述坯样进行受控干燥8小时～36小时，得到干燥坯样；步骤5，采用砖炉以10℃/min～80℃/min的加热速率烧制所述干燥坯样，并在温度500℃～1400℃下保持2小时～24小时，得到所述环保砖。

【技术特征摘要】
1.一种利用煤矿废弃物生产环保建材的工艺，采用煤矿废弃物和页岩为原料进行工艺制备得到环保砖，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，采用破碎机对所述煤矿废弃物进行破碎及研磨，采用筛网对研磨后的所述煤矿废弃物进行筛分，采用均化器对筛分后的所述煤矿废弃物进行均化，得到煤矿废弃物颗粒；步骤2，将所述煤矿废弃物颗粒与所述页岩原料混合得到混合物，再将该混合物与碳酸钡和水混合得到制料；步骤3，采用液压机在1MPa～12MPa下压制所述制料，得到圆柱形或棱柱形的坯样；步骤4，将所述坯样在室温下干燥6小时～48小时，再采用烘箱在40℃～90℃下对所述坯样进行受控干燥8小时～36小时，得到干燥坯样；步骤5，采用砖炉以10℃/min～80℃/min的加热速率烧制所述干燥坯样，并在温度500℃～1400℃下保持2小时～24小时，得到所述环保砖。2.根据权利要求1所述的利用煤矿废弃物生产环保建材的工艺，其特征在于：其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张守玉，李昊，慕晨，张一帆，王才威，江锋浩，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海,31