一种煤矸石选择性破碎制备砂石骨料的方法技术

本发明专利技术提供了一种煤矸石选择性破碎制备砂石骨料的方法，属于煤炭处理技术领域。本发明专利技术将煤矸石进行四次破碎，五次筛分，使煤矸石中的软岩、碳质岩和煤炭反复破碎，其中第四筛分得到的0～‑2.36mm粒级含有较高含量的煤炭和热值，可作为发电厂的燃料，+2.36～‑4.75mm粒级可作为制备陶粒的原料，煤矸石物料经反击式破碎和第五筛分分级得到了全粒级的砂石骨料，不用磨矿，大大降低制备煤矸石砂石骨料的能耗，同时通过选择性破碎将煤矸石含煤的碳质岩石和煤炭分离出来，主要集中0～‑2.36mm粒级，从而获得较高热值的中煤可用于电厂作燃料，回收了煤矸石中的煤炭资源，进一步降低了煤矸石制砂的成本。

【技术实现步骤摘要】
一种煤矸石选择性破碎制备砂石骨料的方法
本专利技术涉及煤炭处理
，尤其涉及一种煤矸石选择性破碎制备砂石骨料的方法。
技术介绍
煤矸石组成复杂，其成分与煤田地质条件有关，也和采选技术密切相关。煤矸石是多种矿物和煤炭的混合物，其矿物成分主要包括高岭石、石英、伊利石、长石、蒙脱石、方解石和白云母等。煤矸石的主要化学成分为SiO2和Al2O3，且含有一定量的Fe2O3、CaO、MgO、SO3和其他金属氧化物以及碳质，不同产地煤矸石的化学成分和含量存在差异。按照煤矸石中氧化物含量大小可将煤矸石分为粘土岩矸石(SiO2(40wt％～70wt％)、Al2O3(15wt％～30wt％))、砂岩矸石(SiO2＞70wt％)、铝质岩矸石(Al2O3＞40wt％)和钙质岩矸石(CaO＞30wt％)。由于煤矸石是各种岩石和煤的混合物，软硬岩石混杂，其中含碳是影响其作为砂石骨料的主要因素。煤矸石在不加处理的情况下只能用作铺路的路基材料，而不适合于作混凝土骨料，将煤矸石破碎、筛分后仅可用作普通混凝土骨料。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种煤矸石选择性破碎制备砂石骨料的方法。本专利技术利用煤矸石中煤与矸石层理面与节理面键合力弱的特点，采用选择性破碎，强化煤矸石中煤与石的分离，再进行筛分分离出其中的软岩和碳质，得到砂石骨料。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种煤矸石选择性破碎制备砂石骨料的方法，包括以下步骤：将煤矸石原料依次进行粗碎和第一筛分，得到第一筛分筛下物，所述第一筛分的筛网孔径为100mm，所述煤矸石原料的粒径为0～-500mm；将所述第一筛分筛下物依次进行第一选择性破碎和第二筛分，得到第二筛分筛下物，所述第二筛分的筛网孔径为50mm；将所述第二筛分筛下物依次进行第二选择性破碎和第三筛分，得到第三筛分筛下物，所述第三筛分的筛网孔径为31.5mm；将所述第三筛分筛下物进行第四筛分，所述第四筛分筛分成三个粒级：0～-2.36mm、+2.36～-4.75mm，+4.75mm的筛上物；将所述+4.75mm的筛上物依次进行反击式破碎和第五筛分分级，得到全粒级的砂石骨料，所述砂石骨料的粒径范围分别为0～-2.36mm，+2.36～-4.75mm，+4.75mm～-9.5mm，+9.5～-16.0mm，+16.0～-26.5mm，+26.5～-31.5mm。优选地，所述煤矸石原料为砂岩型煤矸石；所述砂岩型煤矸石的矿物物相成分包括石英、长石、方解石、菱铁矿、少量高岭石、蒙脱石和伊利石。优选地，所述煤矸石原料为混合煤矸石；所述混合煤矸石的矿物物相成分包括石英、高岭石、长石、伊利石、蒙脱石、方解石和锐钛矿。优选地，所述第一筛分还得到第一筛分筛上物，将所述第一筛分筛上物返回粗碎进行重新破碎。优选地，所述第二筛分还得到第二筛分筛上物，将所述第二筛分筛上物返回第一选择性破碎进行重新破碎。优选地，所述第三筛分还得到第三筛分筛上物，将所述第三筛分筛上物返回第二选择性破碎进行重新破碎。优选地，所述第一选择性破碎和第二选择性破碎使用的选择性破碎机为变频变速冲击式破碎机。优选地，所述第四筛分采用细筛或振动筛。优选地，所述第五筛分采用摩根逊筛或驰张筛。优选地，所述第一筛分使用格条筛或重型振动筛。本专利技术提供了一种煤矸石选择性破碎制备砂石骨料的方法，包括以下步骤：将煤矸石原料依次进行粗碎和第一筛分，得到第一筛分筛下物，所述第一筛分的筛网孔径为100mm，所述煤矸石原料的粒径为0～-500mm；将所述第一筛分筛下物依次进行第一选择性破碎和第二筛分，得到第二筛分筛下物，所述第二筛分的筛网孔径为50mm；将所述第二筛分筛下物依次进行第二选择性破碎和第三筛分，得到第三筛分筛下物，所述第三筛分的筛网孔径为31.5mm；将所述第三筛分筛下物进行第四筛分，所述第四筛分筛分成三个粒级：0～-2.36mm、+2.36～-4.75mm，+4.75mm的筛上物；将所述+4.75mm的筛上物依次进行反击式破碎和第五筛分分级，得到全粒级的砂石骨料，所述砂石骨料的粒径范围分别为0～-2.36mm，+2.36～-4.75mm，+4.75mm～-9.5mm，+9.5～-16.0mm，+16.0～-26.5mm，+26.5～-31.5mm。在煤矸石破碎过程中，在外力的作用下，煤矸石的破碎总是先从矸石裂缝或煤与石结合面键合力较弱的层理面或节理面开始，总是先从硬度较小的碳质岩石、煤炭开始破碎，因此经过外力破碎作用，煤和硬度较小的碳质岩石较多地分布在细粒级部分，而硬度较大的岩石、矿物较多地分布在粗粒级部分。对煤矸石进行选择性破碎就是对煤矸石混合物料施加适当的作用力，强化煤矸石中煤与石破碎的选择性，即作用力相同情况下，煤易破碎，进入小粒度级别，而矿物和石不易破碎，保留在粗粒度级别中，使硬度较大的岩石、矿物不破碎或较少破碎，而硬度较小的碳质岩石、矿物完全破碎或基本破碎，利用煤矸石中各种岩石强度差异，强化煤矸石破碎的选择性，使煤矸石中硬度大的岩石、矿物基本保持原始粒度，而硬度小的碳质岩石、煤炭破碎成细粒，这样通过筛分使硬度不同的岩石、碳质分离出来。本专利技术将煤矸石进行四次破碎，五次筛分，使煤矸石中的软岩、碳质岩和煤炭反复破碎，其中第四筛分得到的0～-2.36mm粒级含有较高含量的煤炭和热值，发热量在3000大卡以上，可作为发电厂的燃料，+2.36～-4.75mm粒级含有80wt％以上高岭石和粘土，可作为制备陶粒的原料，由于也含有一定热值在烧制过程中也会节省煤炭消耗，煤矸石物料经反击式破碎和第五筛分分级得到了全粒级的砂石骨料，不用磨矿，大大降低制备煤矸石砂石骨料的能耗，同时通过选择性破碎将煤矸石中含煤的碳质岩石和煤炭分离出来，主要集中0～-2.36mm粒级，从而获得较高热值的中煤可用于电厂作燃料，回收了煤矸石中的煤炭资源，进一步降低了煤矸石制砂的成本。本专利技术对煤矸石进行选择性破碎制备砂石骨料，不仅能从技术上解决煤矸石骨料在混凝土应用中存在的问题，加快解决其带来的环境污染问题，还能够在一定程度上缓解天然砂石资源的供不应求现状，对煤矸石大宗化利用具有重要的环境和经济意义。附图说明图1为本专利技术煤矸石选择性破碎制备砂石骨料的方法的流程图。具体实施方式本专利技术提供了一种煤矸石选择性破碎制备砂石骨料的方法，包括以下步骤：将煤矸石原料依次进行粗碎和第一筛分，得到第一筛分筛下物，所述第一筛分的筛网孔径为100mm，所述煤矸石原料的粒径为0～-500mm；将所述第一筛分筛下物依次进行第一选择性破碎和第二筛分，得到第二筛分筛下物，所述第二筛分的筛网孔径为50mm；将所述第二筛分筛下物依次进行第二选择性破碎和第三筛分，得到第三筛分筛下物，所述第三筛分的筛网孔径为31.5mm；将所述第三筛分筛下物进行第四筛分，所述第四筛分筛分成三个粒级：0～-2.36mm、+2.36～-4.75mm，+4.7本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤矸石选择性破碎制备砂石骨料的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n将煤矸石原料依次进行粗碎和第一筛分，得到第一筛分筛下物，所述第一筛分的筛网孔径为100mm，所述煤矸石原料的粒径为0～-500mm；/n将所述第一筛分筛下物依次进行第一选择性破碎和第二筛分，得到第二筛分筛下物，所述第二筛分的筛网孔径为50mm；/n将所述第二筛分筛下物依次进行第二选择性破碎和第三筛分，得到第三筛分筛下物，所述第三筛分的筛网孔径为31.5mm；/n将所述第三筛分筛下物进行第四筛分，所述第四筛分筛分成三个粒级：0～-2.36mm、+2.36～-4.75mm，+4.75mm的筛上物；/n将所述+4.75mm的筛上物依次进行反击式破碎和第五筛分分级，得到全粒级的砂石骨料，所述砂石骨料的粒径范围分别为0～-2.36mm，+2.36～-4.75mm，+4.75mm～-9.5mm，+9.5～-16.0mm，+16.0～-26.5mm，+26.5～-31.5mm。/n

【技术特征摘要】
1.一种煤矸石选择性破碎制备砂石骨料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
将煤矸石原料依次进行粗碎和第一筛分，得到第一筛分筛下物，所述第一筛分的筛网孔径为100mm，所述煤矸石原料的粒径为0～-500mm；
将所述第一筛分筛下物依次进行第一选择性破碎和第二筛分，得到第二筛分筛下物，所述第二筛分的筛网孔径为50mm；
将所述第二筛分筛下物依次进行第二选择性破碎和第三筛分，得到第三筛分筛下物，所述第三筛分的筛网孔径为31.5mm；
将所述第三筛分筛下物进行第四筛分，所述第四筛分筛分成三个粒级：0～-2.36mm、+2.36～-4.75mm，+4.75mm的筛上物；
将所述+4.75mm的筛上物依次进行反击式破碎和第五筛分分级，得到全粒级的砂石骨料，所述砂石骨料的粒径范围分别为0～-2.36mm，+2.36～-4.75mm，+4.75mm～-9.5mm，+9.5～-16.0mm，+16.0～-26.5mm，+26.5～-31.5mm。


2.根据权利要求1所述的煤矸石选择性破碎制备砂石骨料的方法，其特征在于，所述煤矸石原料为砂岩型煤矸石；所述砂岩型煤矸石的矿物物相成分包括石英、长石、方解石、菱铁矿、少量高岭石、蒙脱石和伊利石。


3.根据权利要求1所述的煤矸石选择性破碎制备砂石骨料的方法，其特征在于，所述煤矸石原料...

【专利技术属性】
技术研发人员：许泽胜，许文昊，
申请(专利权)人：许泽胜，
类型：发明
国别省市：北京;11