基本信息
- 项目名称：
- 宜阳煤矸石页岩内燃烧结砖的研制
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本课题组进行了“煤矸石页岩内燃砖的研制”课题的研究。研究结果表明，其制备工艺参数为：煤矸石：页岩=80：20，烧结温度为950℃，保温时间保温4小时，成型压力为10~15MPa。在此工艺条件下烧成，可以得到符合技术要求的煤矸石页岩内燃烧结砖。实验室试验完成后，进行工厂试验，制得的煤矸石页岩内燃砖可以达到GB/T2542-2003MU15的标准。
- 详细介绍：
- 课题组对洛阳宜阳县进行了调查，得到三个方面的信息：（1）宜阳县县政府执行国家产业政策，禁止使用粘土生产砖，现已强制关闭粘土砖瓦厂达30多家，洛阳其它县也相继关闭了一大批粘土砖厂。（2）从宜阳县国土局及实地考察：宜阳县具有储量大，而未被开发利用的页岩矿山，且很多页岩其地质年代为中生界三叠系，非常适合制备砖。（3）宜阳县有很多煤矿，产生大量煤矸石固体废弃物，堆积如山。害处很大。 鉴于以上情况，我们通过研究认为：将宜阳县页岩开发利用代替粘土，以及将煤矸石利用起来对宜阳县的资源化利用矿源、环境保护、经济发展都是非常有利的。为此我们提出了本该课题。 本作品通过对宜阳县煤矸石、页岩的性能特征分析评价，研究了不同掺量煤矸石对页岩烧结砖的影响，确定最佳配方、烧结工艺。并对其进行了物理工艺性能测试，煤矸石页岩内燃砖中当煤矸石掺量达到80%时，泥浆可塑性指数为7.5、干燥收缩系数3.4，煤矸石所含的热量1640KJ，可以满足内燃砖的生产要求。当烧成温度为950℃，保温4小时后可以得到合格的烧结砖，按此配方工厂试验制备的烧结砖经检测可达到GB/T2542-2003MU15的标准。
作品图片
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 本作品研究的应用领域为新型墙体材料。利用宜阳县固废物煤矸石及当地三叠系杂页岩制备煤矸石页岩内燃烧结砖是一个具有重大现实意义的课题。本作品主要是通过对宜阳县固体废弃物煤矸石及三叠系杂页岩进行原料质量评估，研究资源化利用固体废弃物及杂页岩制备烧结砖的可行性；实现“制坯不用土，烧砖不用煤”的节能环保目标。
科学性、先进性及独特之处
- 研究了煤矸石页岩内燃烧结砖，确定了煤矸石掺量达到80%时的制砖工艺制度，突破了河南省煤矸石烧结砖的煤矸石的最大掺量。实验室试验完成后，再进行工厂试验，制成的煤矸石页岩内燃砖经洛阳市豫三建筑检测有限公司检测可以达到GB/T2542-2003MU15的标准。以煤矸石固废物为大宗原料生产烧结砖，是大量利用煤矸石的有效途径。
应用价值和现实意义
- 利用煤矸石在不用外投煤的情况下，靠煤矸石自身的发热将砖烧好，实现全内燃烧砖。每块砖可节约标准煤0.028～0.0362kg，年产每亿块标砖可节约标准煤约3000t。因此，发展煤矸石页岩砖，利用煤矸石自身的热量，节能潜力巨大，同时节约企业用原煤成本，保护土地。因此，推进资源化利用煤矸石固废物及杂页岩页制备烧结砖，是推进墙体材料革新、节约资源、保护土地和环境，实现经济社会可持续发展的重要举措。
学术论文摘要
- 课题组对洛阳宜阳县进行了调查，得到三个方面的信息：（1）宜阳县县政府执行国家产业政策，禁止使用粘土生产砖，现已强制关闭粘土砖瓦厂达30多家，洛阳其它县也相继关闭了一大批粘土砖厂。（2）从宜阳县国土局及实地考察：宜阳县具有储量大，而未被开发利用的页岩矿山，且很多页岩其地质年代为中生界三叠系，非常适合制备砖。（3）宜阳县有很多煤矿，产生大量煤矸石固体废弃物，堆积如山。害处很大。 鉴于以上情况，我们通过研究认为：将宜阳县页岩开发利用代替粘土，以及将煤矸石利用起来对宜阳县的资源化利用矿源、环境保护、经济发展都是非常有利的。为此我们提出了本该课题。 本作品通过对宜阳县煤矸石、页岩的性能特征分析评价，研究了不同掺量煤矸石对页岩烧结砖的影响，确定最佳配方、烧结工艺。并对其进行了物理工艺性能测试，煤矸石页岩内燃砖中当煤矸石掺量达到80%时，泥浆可塑性指数为7.5、干燥收缩系数3.4，煤矸石所含的热量1640KJ，可以满足内燃砖的生产要求。当烧成温度为950℃，保温4小时后可以得到合格的烧结砖，按此配方工厂试验制备的烧结砖经检测可达到GB/T2542-2003MU15的标准。
获奖情况
- 2009年5月在《中国非金属矿业工业导刊》刊物上发表文章 “宜阳县烧结砖瓦用页岩资源特征初探”
鉴定结果
- 相关项目：“宜阳县三叠系杂页岩资源及煤矸石固废物的开发利用”获河南省科技厅鉴定。
参考文献
- [1] 赵家荣.大力推进煤矸石综合利用促进经济社会可持续发展---在全国煤矸石综合利用工作会议上的讲话（摘要）.墙材革新与建筑节能.2001(5):10～12． [2]邓少霞等. 白水煤矿煤矸石基本性能研究与分析 矿 物 岩 石2010（9）：3 4～37 [3] 李庆繁等.发展煤矸石烧结砖存在的问题及经验教训 新型墙材 2009(10) ：27～29 [4] 徐琳 煤矸石的物理化学性能与煤矸烧结砖的产品质量. 砖瓦，2010（2）：28～30.
同类课题研究水平概述
- 美国、日本、荷兰等国对煤矸石的研究利用较早，对煤矸石废弃物进行资源化利用的政策法规比较完善，煤矸石资源利用技术水平也较高。在荷兰、法国等西欧一些国家，煤矸石的利用率已达到60％以上。 我国煤矸石制砖业的发展经历了4个阶段：在1965年以前四川省和辽宁省就开始研究利用煤矸石制砖；第二个阶段是1965--1985年，在这我国煤矸石制砖处于低水平发展阶段，生产工艺简单，设备落后；第三阶段是1986---2000年，在这段我国煤矸石制砖业实现了跨越式发展，自主研发 了煤矸石制砖设备；第四阶段是2000年至今，我国煤矸石制砖业快速发展，技术更加成熟。 据统计，目前我国煤矿有煤矸石山大约l500座，2010年煤矸石的堆积量达到30亿t以上。而且我国煤矸石的存储量还呈现逐年上升的趋势，预计到2020～2030年期间，我国煤矸石的堆积达到峰值。 根据国家发展和改革委员会公布的《“十一五”资源综合利用指导意见》，到2010年煤矸石综合用率达70％。因此，必须继续强化煤矸石综合利用 术的开发及推广应用。利用煤矸石制砖，不仅推动了黏土砖禁止使用政策的落实，同时对提高资源、能源的利用效率有些和改善生态环境具有重要的现实意义和历史意义。
