本發(fā)明涉及一種煤矸石利用方法，具體涉及基于高硫煤矸石分選煤泥制磚的方法。

背景技術(shù)：

隨著國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國煤炭生產(chǎn)量也在逐年增加。預(yù)計(jì)2011年煤炭量將超過32億噸，其中煤矸石占產(chǎn)量的15％左右，伴隨而來的就是矸石堆積問題，以及其伴生的環(huán)境污染問題。如：侵占耕地，自燃所產(chǎn)生的有毒有害氣體對大氣的污染，風(fēng)蝕揚(yáng)塵及淋溶水污染等。因此合理利用煤矸石既可以保護(hù)環(huán)境又可以利用其富含的有價(jià)能源和資源。煤矸石是采煤過程和洗煤過程中排放的固體廢物，是一種在成煤過程中與煤層伴生的一種含碳量較低、比煤堅(jiān)硬的黑灰色巖石。其主要成分是al2o3、sio2，另外還含有數(shù)量不等的fe2o3、cao、mgo、na2o、k2o、p2o5、so3和微量稀有元素(鎵、釩、鈦、鈷)?，F(xiàn)在有人用煤矸石來生產(chǎn)耐火磚等建筑材料，但其附加值很低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有高硫煤矸石利用率低，增值空間小，目的在于提供高硫煤矸石高效利用加工工藝，從高硫煤矸石中分離出高利用價(jià)值的硫精砂、煤粉和煤泥，然后再將煤泥直接作為原料經(jīng)干燥及焙燒處理用于制磚，加工處理工藝簡單，實(shí)現(xiàn)了對高硫煤桿石廢物的資源化利用。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

基于高硫煤矸石分選煤泥制磚的方法，具體步驟包括：

步驟1、磨礦：先將所述高硫煤矸石經(jīng)粉碎、研磨制得煤矸石顆粒物；

步驟2，配漿：向所述煤矸石顆粒物中加入水配制得一次礦漿；

步驟3，旋流分離：將所述礦漿經(jīng)旋流分離器進(jìn)行分離；

步驟4，一次濃縮處理：將所述旋流分離獲得的上層輕物料置于第一攪拌罐中，并加水配制二次礦漿；然后通過攪拌離心分離處理，獲得上層清液和下層濃縮物料；

步驟5，選礦：通過選礦搖床對所述下層濃縮物料進(jìn)行篩選處理；

步驟6，二次濃縮處理：將所述步驟5產(chǎn)生的污水置于第二攪拌罐中，并加水配制三次礦漿；然后通過攪拌離心分離處理，獲得上層清液和下層濃縮物料；

步驟7，過濾：將所述下層濃縮物料經(jīng)帶式壓濾機(jī)進(jìn)行過濾制得煤泥；

步驟8，將所述煤泥壓制成型為磚坯，并進(jìn)行干燥處理；

步驟9，將所述干燥后的磚坯進(jìn)行焙燒獲得磚成品。

優(yōu)選地，所述煤矸石顆粒物的粒徑為170～325目。

優(yōu)選地，所述步驟2中一次礦漿的質(zhì)量濃度為15％～25％，且向所述煤矸石顆粒物中加入水后進(jìn)行攪拌時間為10～15min。

優(yōu)選地，所述步驟3中，采用水力旋流分離器，所述水力旋流分離器的錐體角度為16～18°，錐比為0.50，旋流分離壓力為0.16mpa，旋流分離時間為3～5min。

優(yōu)選地，所述步驟4中，二次礦漿的質(zhì)量濃度為30～60％，所述第一攪拌罐的高徑比為3:1，攪拌速度為5r/min。

優(yōu)選地，所述步驟5中，將所述下層濃縮物料送入搖床進(jìn)行三段選別，控制搖床給礦礦漿質(zhì)量百分濃度15～20％，獲得中礦、粉煤和硫精砂。

優(yōu)選地，所述步驟6中，三次礦漿的質(zhì)量濃度為20～40％，所述第二攪拌罐的高徑比為3:1，攪拌速度為3r/min。

優(yōu)選地，所述步驟7中，具體為將礦漿的質(zhì)量濃度為50～60％的下層濃縮物料經(jīng)帶式壓濾機(jī)進(jìn)行過濾制得煤泥，所述煤泥含水率為15～20％。

優(yōu)選地，所述步驟8中，采用壓力試驗(yàn)機(jī)以6～8mpa的壓力下壓制成型為磚坯；且干燥過程具體包括：先將坯體在40～55℃溫度條件下干燥24～36h，然后再易2℃/升溫至100～120℃溫度條件下繼續(xù)干燥3～5h。

優(yōu)選地，所述步驟9中，將干燥后的磚坯進(jìn)行焙燒處理步驟包括：先將所述干燥后磚坯以5℃/的升溫速率升溫至450～550℃進(jìn)行焙燒，然后調(diào)整升溫速率為90℃/min升溫至900～1100℃進(jìn)行焙燒28～30h，最后進(jìn)行保溫3～5h制得成品。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

本發(fā)明基于高硫煤矸石分選煤泥制磚的方法，以高硫煤矸石為原料分選出的煤泥可直接用于生產(chǎn)燒結(jié)磚，變廢為寶，減少了環(huán)境污染，符合國家循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求；通過煤矸石分選出的煤泥，還有較多的高嶺石等礦物，含水量多，粒度細(xì)，黏度大，可直接作為制燒結(jié)磚的原料，大大提升了對煤矸石的增值利用率。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，本發(fā)明的示意性實(shí)施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對本發(fā)明的限定。

實(shí)施例1

本發(fā)明提供了一種基于高硫煤矸石分選煤泥制磚的方法，具體步驟依次為：

步驟1，磨礦：先將所述高硫煤矸石經(jīng)粉碎、研磨制得煤矸石顆粒物，所述煤矸石顆粒物的粒徑為170目；

步驟2，配漿：向所述煤矸石顆粒物中加入水配制得一次礦漿，一次礦漿的質(zhì)量濃度為25％，且向所述煤矸石顆粒物中加入水后進(jìn)行攪拌時間為10～15min；

步驟3，旋流分離：將所述礦漿經(jīng)旋流分離器進(jìn)行分離。具體地采用水力旋流分離器，所述水力旋流分離器的錐體角度為18°，錐比為0.50，旋流分離壓力為0.16mpa，旋流分離時間為3～5min；

步驟4，一次濃縮處理：將所述旋流分離獲得的上層輕物料置于第一攪拌罐中，并加水配制二次礦漿，二次礦漿的質(zhì)量濃度為60％；然后通過攪拌離心分離處理，獲得上層清液和下層濃縮物料，所述第一攪拌罐的高徑比為3:1，攪拌速度為5r/min；

步驟5，將所述下層濃縮物料送入搖床進(jìn)行三段選別，控制搖床給礦礦漿質(zhì)量百分濃度15～20％，獲得中礦、粉煤和硫精砂；

步驟6，二次濃縮處理：將所述步驟5產(chǎn)生的污水置于第二攪拌罐中，并加水配制三次礦漿，三次礦漿的質(zhì)量濃度為40％；然后通過攪拌離心分離處理，獲得上層清液和下層濃縮物料，所述第二攪拌罐的高徑比為3:1，攪拌速度為3r/min；

步驟7，過濾：將礦漿的質(zhì)量濃度為50％的下層濃縮物料經(jīng)帶式壓濾機(jī)進(jìn)行過濾制得煤泥，所述煤泥含水率為15％。

步驟8，采用壓力試驗(yàn)機(jī)以6mpa的壓力下將所述煤泥壓制成型為磚坯；然后先將坯體在40℃溫度條件下干燥36h，然后再易2℃/升溫至100℃溫度條件下繼續(xù)干燥5h；

步驟9，然后將所述干燥后磚坯以5℃/的升溫速率升溫至450℃進(jìn)行焙燒，然后調(diào)整升溫速率為90℃/min升溫至900℃進(jìn)行焙燒30h，最后進(jìn)行保溫3～5h制得成品。

實(shí)施例2

步驟1，磨礦：先將所述高硫煤矸石經(jīng)粉碎、研磨制得煤矸石顆粒物，所述煤矸石顆粒物的粒徑為200目；

步驟2，配漿：向所述煤矸石顆粒物中加入水配制得一次礦漿，一次礦漿的質(zhì)量濃度為20％，且向所述煤矸石顆粒物中加入水后進(jìn)行攪拌時間為10～15min；

步驟3，旋流分離：將所述礦漿經(jīng)旋流分離器進(jìn)行分離。具體地采用水力旋流分離器，所述水力旋流分離器的錐體角度為18°，錐比為0.50，旋流分離壓力為0.16mpa，旋流分離時間為3～5min；

步驟4，一次濃縮處理：將所述旋流分離獲得的上層輕物料置于第一攪拌罐中，并加水配制二次礦漿，二次礦漿的質(zhì)量濃度為50％；然后通過攪拌離心分離處理，獲得上層清液和下層濃縮物料，所述第一攪拌罐的高徑比為3:1，攪拌速度為5r/min；

步驟5，將所述下層濃縮物料送入搖床進(jìn)行三段選別，控制搖床給礦礦漿質(zhì)量百分濃度15～20％，獲得中礦、粉煤和硫精砂；

步驟6：二次濃縮處理：將所述步驟5產(chǎn)生的污水置于第二攪拌罐中，并加水配制三次礦漿，三次礦漿的質(zhì)量濃度為30％；然后通過攪拌離心分離處理，獲得上層清液和下層濃縮物料，所述第二攪拌罐的高徑比為3:1，攪拌速度為3r/min；

步驟7：過濾：將礦漿的質(zhì)量濃度為55％的下層濃縮物料經(jīng)帶式壓濾機(jī)進(jìn)行過濾制得煤泥，所述煤泥含水率為18％。

步驟8，采用壓力試驗(yàn)機(jī)以7mpa的壓力下將所述煤泥壓制成型為磚坯；然后先將坯體在50℃溫度條件下干燥30h，然后再易2℃/升溫至110℃溫度條件下繼續(xù)干燥4h；

步驟9，然后將所述干燥后磚坯以5℃/的升溫速率升溫至450～550℃進(jìn)行焙燒，然后調(diào)整升溫速率為90℃/min升溫至1000℃進(jìn)行焙燒29h，最后進(jìn)行保溫3～5h制得成品。

實(shí)施例3

步驟1，磨礦：先將所述高硫煤矸石經(jīng)粉碎、研磨制得煤矸石顆粒物，所述煤矸石顆粒物的粒徑為230目；

步驟2，配漿：向所述煤矸石顆粒物中加入水配制得一次礦漿，一次礦漿的質(zhì)量濃度為15％，且向所述煤矸石顆粒物中加入水后進(jìn)行攪拌時間為10～15min；

步驟3，旋流分離：將所述礦漿經(jīng)旋流分離器進(jìn)行分離。具體地采用水力旋流分離器，所述水力旋流分離器的錐體角度為16°，錐比為0.50，旋流分離壓力為0.16mpa，旋流分離時間為3～5min；

步驟4，一次濃縮處理：將所述旋流分離獲得的上層輕物料置于第一攪拌罐中，并加水配制二次礦漿，二次礦漿的質(zhì)量濃度為40％；然后通過攪拌離心分離處理，獲得上層清液和下層濃縮物料，所述第一攪拌罐的高徑比為3:1，攪拌速度為5r/min；

步驟5，將所述下層濃縮物料送入搖床進(jìn)行三段選別，控制搖床給礦礦漿質(zhì)量百分濃度15～20％，獲得中礦、粉煤和硫精砂；

步驟6：二次濃縮處理：將所述步驟5產(chǎn)生的污水置于第二攪拌罐中，并加水配制三次礦漿，三次礦漿的質(zhì)量濃度為25％；然后通過攪拌離心分離處理，獲得上層清液和下層濃縮物料，所述第二攪拌罐的高徑比為3:1，攪拌速度為3r/min；

步驟7：過濾：將礦漿的質(zhì)量濃度為60％的下層濃縮物料經(jīng)帶式壓濾機(jī)進(jìn)行過濾制得煤泥，所述煤泥含水率為18％。

步驟8，采用壓力試驗(yàn)機(jī)以8mpa的壓力下將所述煤泥壓制成型為磚坯；然后先將坯體在55℃溫度條件下干燥24h，然后再易2℃/升溫至120℃溫度條件下繼續(xù)干燥3h；

步驟9，然后將所述干燥后磚坯以5℃/的升溫速率升溫至550℃進(jìn)行焙燒，然后調(diào)整升溫速率為90℃/min升溫至1100℃進(jìn)行焙燒28h，最后進(jìn)行保溫3～5h制得成品。

實(shí)施例4

步驟1，磨礦：先將所述高硫煤矸石經(jīng)粉碎、研磨制得煤矸石顆粒物，所述煤矸石顆粒物的粒徑為270目；

步驟2，配漿：向所述煤矸石顆粒物中加入水配制得一次礦漿，一次礦漿的質(zhì)量濃度為15％，且向所述煤矸石顆粒物中加入水后進(jìn)行攪拌時間為10～15min；

步驟3，旋流分離：將所述礦漿經(jīng)旋流分離器進(jìn)行分離。具體地采用水力旋流分離器，所述水力旋流分離器的錐體角度為16°，錐比為0.50，旋流分離壓力為0.16mpa，旋流分離時間為3～5min；

步驟4，一次濃縮處理：將所述旋流分離獲得的上層輕物料置于第一攪拌罐中，并加水配制二次礦漿，二次礦漿的質(zhì)量濃度為30％；然后通過攪拌離心分離處理，獲得上層清液和下層濃縮物料，所述第一攪拌罐的高徑比為3:1，攪拌速度為5r/min；

步驟5，將所述下層濃縮物料送入搖床進(jìn)行三段選別，控制搖床給礦礦漿質(zhì)量百分濃度15～20％，獲得中礦、粉煤和硫精砂；

步驟6：二次濃縮處理：將所述步驟5產(chǎn)生的污水置于第二攪拌罐中，并加水配制三次礦漿，三次礦漿的質(zhì)量濃度為20％；然后通過攪拌離心分離處理，獲得上層清液和下層濃縮物料，所述第二攪拌罐的高徑比為3:1，攪拌速度為3r/min；

步驟7：過濾：將礦漿的質(zhì)量濃度為60％的下層濃縮物料經(jīng)帶式壓濾機(jī)進(jìn)行過濾制得煤泥，所述煤泥含水率為20％。

步驟8，采用壓力試驗(yàn)機(jī)以7mpa的壓力下將所述煤泥壓制成型為磚坯；然后先將坯體在50℃溫度條件下干燥32h，然后再易2℃/升溫至120℃溫度條件下繼續(xù)干燥5h；

步驟9，然后將所述干燥后磚坯以5℃/的升溫速率升溫至500℃進(jìn)行焙燒，然后調(diào)整升溫速率為90℃/min升溫至1100℃進(jìn)行焙燒30h，最后進(jìn)行保溫3～5h制得成品。

實(shí)施例5

步驟1，磨礦：先將所述高硫煤矸石經(jīng)粉碎、研磨制得煤矸石顆粒物，所述煤矸石顆粒物的粒徑為325目；

步驟2，配漿：向所述煤矸石顆粒物中加入水配制得一次礦漿，一次礦漿的質(zhì)量濃度為15％，且向所述煤矸石顆粒物中加入水后進(jìn)行攪拌時間為10～15min；

步驟3，旋流分離：將所述礦漿經(jīng)旋流分離器進(jìn)行分離。具體地采用水力旋流分離器，所述水力旋流分離器的錐體角度為16°，錐比為0.50，旋流分離壓力為0.16mpa，旋流分離時間為3～5min；

步驟4，一次濃縮處理：將所述旋流分離獲得的上層輕物料置于第一攪拌罐中，并加水配制二次礦漿，二次礦漿的質(zhì)量濃度為35％；然后通過攪拌離心分離處理，獲得上層清液和下層濃縮物料，所述第一攪拌罐的高徑比為3:1，攪拌速度為5r/min；

步驟5，將所述下層濃縮物料送入搖床進(jìn)行三段選別，控制搖床給礦礦漿質(zhì)量百分濃度15～20％，獲得中礦、粉煤和硫精砂；

步驟6：二次濃縮處理：將所述步驟5產(chǎn)生的污水置于第二攪拌罐中，并加水配制三次礦漿，三次礦漿的質(zhì)量濃度為25％；然后通過攪拌離心分離處理，獲得上層清液和下層濃縮物料，所述第二攪拌罐的高徑比為3:1，攪拌速度為3r/min；

步驟7：過濾：將礦漿的質(zhì)量濃度為55％的下層濃縮物料經(jīng)帶式壓濾機(jī)進(jìn)行過濾制得煤泥，所述煤泥含水率為20％。

步驟8，采用壓力試驗(yàn)機(jī)以7mpa的壓力下將所述煤泥壓制成型為磚坯；然后先將坯體在50℃溫度條件下干燥32h，然后再易2℃/升溫至120℃溫度條件下繼續(xù)干燥5h；

步驟9，然后將所述干燥后磚坯以5℃/的升溫速率升溫至450～550℃進(jìn)行焙燒，然后調(diào)整升溫速率為90℃/min升溫至1000℃進(jìn)行焙燒30h，最后進(jìn)行保溫3～5h制得成品。

以上所述的具體實(shí)施方式，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。