酸化后的煤矸石的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種酸化后的煤矸石，其技術(shù)方案的要點(diǎn)是，酸化后的煤矸石配料由煤矸石、凹凸棒石粘土、氧化鎂、硫酸、速溶硅酸鈉、聚乙烯醇、羥丙基甲基纖維素和碳酸鈉組成；將酸化后的煤矸石配料輸入磨機(jī)中磨粉，磨粉后的粉狀物為酸化后的煤矸石。酸化后的煤矸石的生產(chǎn)方法采取先酸化再進(jìn)行復(fù)合配料，可以避免硫酸與速溶硅酸鈉、聚乙烯醇、羥丙基甲基纖維素和碳酸鈉發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；煤矸石經(jīng)過酸化處理后，pH值控制在5.0～7.0，可以提高煤矸石的利用率。酸化后的煤矸石具有較好的吸附性、觸變性、熱穩(wěn)定性、可塑性和粘結(jié)性的特點(diǎn)。酸化后的煤矸石適用于生產(chǎn)環(huán)保材料、建筑材料、發(fā)泡劑和消防產(chǎn)品。
【專利說明】酸化后的煤矸石

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及酸化處理，具體涉及一種酸化后的煤矸石。

【背景技術(shù)】
[0002]煤矸石是采煤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、比煤堅硬的黑灰色巖石；包括巷道掘進(jìn)過程中的掘進(jìn)矸石、采掘過程中從頂板、底板及夾層里采出的矸石以及洗煤過程中挑出的洗矸石。
[0003]中國積存煤矸石達(dá)10億噸以上，每年還將排出煤矸石I億噸，不僅堆積占地，而且還能自燃污染空氣或引起火災(zāi)，污染大氣，煤矸石露天堆放會產(chǎn)生大量揚(yáng)塵，這主要是由于在地面堆放的煤矸石受到長時間的日曬雨淋后，將會風(fēng)化粉碎，另外，煤矸石吸水后會崩解，從而很容易產(chǎn)生粉塵，在風(fēng)力的作用下，將會惡化礦區(qū)大氣的質(zhì)量。
[0004]為了提高煤矸石的應(yīng)用質(zhì)量，需要對煤矸石進(jìn)行酸化處理。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中不足之處，提供一種酸化后的煤矸石。
[0006]酸化后的煤矸石配料由煤矸石、凹凸棒石粘土、氧化鎂、硫酸、速溶硅酸鈉、聚乙烯醇、羥丙基甲基纖維素和碳酸鈉組成。
[0007]酸化后的煤矸石的生產(chǎn)方法:將酸化后的煤矸石配料輸入磨機(jī)中磨粉，磨粉后的粉狀物為酸化后的煤砰石。
[0008]煤矸石中二氧化硅、三氧化二鐵、三氧化二鋁的總含量在80%以上，它是一種天然的粘土質(zhì)原料；煤矸石具有一定活性，是一種活性混合材料，本發(fā)明選用粉碎后的煤矸石，煤矸石的顆粒細(xì)度< 0.5毫米。
[0009]凹凸棒石粘土具有獨(dú)特的層鏈狀結(jié)構(gòu)特征，晶體呈針狀，纖維狀或纖維集合狀。凹凸棒石粘土具有獨(dú)特的分散、耐高溫、抗鹽堿等良好的膠體性質(zhì)和較高的吸附能力，并具有一定的可塑性及粘結(jié)力，本發(fā)明選用凹凸棒石粘土的顆粒細(xì)度< 5毫米。
[0010]氧化鎂具有堿性氧化物的通性，屬于膠凝材料，能提高煤矸石的膠體性能。
[0011 ] 硫酸選用濃度為98%的濃硫酸。
[0012]速溶硅酸鈉為白色粉狀物料，能快速溶解于水，具有粘結(jié)力強(qiáng)、強(qiáng)度較高，耐酸性、耐熱性好，耐堿性和耐水性差的特點(diǎn)。
[0013]聚乙烯醇系白色固體，外型分絮狀、顆粒狀、粉末狀三種；無毒無味、顆粒狀可在80-90°C水中溶解，粉末狀的在其他粉料的預(yù)分散后可在常溫下溶解。具有較好的粘稠度、聚合性、粘結(jié)性及保水性。
[0014]羥丙基甲基纖維素具有增稠能力、排鹽性、pH穩(wěn)定性、保水性、尺寸穩(wěn)定性、優(yōu)良的成膜性以及廣泛的耐酶性、分散性和粘結(jié)性等特點(diǎn)。
[0015]碳酸鈉具有鹽的通性和熱穩(wěn)定性，易溶于水，其水溶液呈堿性，在本發(fā)明中用于調(diào)整酸化后的煤矸石PH值。
[0016]本發(fā)明通過下述技術(shù)方案予以實現(xiàn):
1、酸化后的煤矸石配料按重量百分比由下列組分組成:酸化后的煤矸石半成品90?98%、速溶硅酸鈉0.1?5%、聚乙烯醇0.1?5%、羥丙基甲基纖維素0.01?3%和碳酸鈉
O ?3%。
[0017]2、酸化后的煤矸石的生產(chǎn)方法:將酸化后的煤矸石配料輸入磨機(jī)中磨粉，顆粒細(xì)度< 0.074毫米，磨粉后的粉狀物為酸化后的煤矸石成品。
[0018]3、酸化后的煤矸石半成品的生產(chǎn)方法:⑴將煤矸石混合物的配料輸入已經(jīng)運(yùn)轉(zhuǎn)的攪拌機(jī)中攪拌，再將稀硫酸緩慢加入煤矸石混合物中進(jìn)行酸化處理；⑵將酸化處理后的煤矸石混合物，通過對輥機(jī)擠壓為煤矸石片狀物，煤矸石片狀物的厚度< 3毫米；⑶將煤矸石片狀物輸送到回轉(zhuǎn)式烘干爐內(nèi)焙燒，焙燒時間為I?3小時，焙燒溫度控制在300?400°C，焙燒后的煤矸石片狀物含水量< 2%，焙燒后的煤矸石片狀物為酸化后的煤矸石半成品，含水量百分比為重量百分比。
[0019]4、煤矸石片狀物的配料按重量百分比由下列組分組成:煤矸石混合物75?95%和稀硫酸5?25%。
[0020]5、煤矸石混合物的配料按重量百分比由下列組分組成:煤矸石68?92%、凹凸棒石粘土 5?30%和氧化鎂0.1?3%。
[0021]6、稀硫酸的配料按重量百分比由下列組分組成:濃度為98%的濃硫酸I?25%和水75?99%，濃度為98%的濃硫酸百分比為重量百分比。
[0022]酸化后的煤矸石的生產(chǎn)方法采取先酸化再進(jìn)行復(fù)合配料，可以避免硫酸與速溶硅酸鈉、聚乙烯醇、羥丙基甲基纖維素和碳酸鈉發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，充分發(fā)揮配料中原材料的各自特性，并得到互補(bǔ)，確保酸化后的煤矸石內(nèi)在質(zhì)量。
[0023]根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量的需要，采用碳酸鈉調(diào)整酸化后的煤矸石pH值，方法簡單易行。
[0024]煤矸石經(jīng)過酸化處理后，pH值控制在5.0?7.0，可以提高煤矸石的利用率。
[0025]酸化后的煤矸石具有較好的吸附性、觸變性、熱穩(wěn)定性、可塑性和粘結(jié)性的特點(diǎn)。
[0026]酸化后的煤矸石適用于生產(chǎn)環(huán)保材料、建筑材料、發(fā)泡劑和消防產(chǎn)品。

【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述:
1、酸化后的煤矸石配料按重量百分比由下列組分組成:酸化后的煤矸石半成品96.5%、速溶硅酸鈉1.5%、聚乙烯醇1.4%、羥丙基甲基纖維素0.58%和碳酸鈉0.02%。
[0028]2、酸化后的煤矸石的生產(chǎn)方法:將酸化后的煤矸石配料輸入磨機(jī)中磨粉，顆粒細(xì)度< 0.074毫米，磨粉后的粉狀物為酸化后的煤矸石成品。
[0029]3、酸化后的煤矸石半成品的生產(chǎn)方法:⑴將煤矸石混合物的配料輸入已經(jīng)運(yùn)轉(zhuǎn)的攪拌機(jī)中攪拌，再將稀硫酸緩慢加入煤矸石混合物中進(jìn)行酸化處理；⑵將酸化處理后的煤矸石混合物，通過對輥機(jī)擠壓為煤矸石片狀物，煤矸石片狀物的厚度< 3毫米；⑶將煤矸石片狀物輸送到回轉(zhuǎn)式烘干爐內(nèi)焙燒，焙燒時間為2小時，焙燒溫度控制在300?350°C，焙燒后的煤矸石片狀物含水量<2%，焙燒后的煤矸石片狀物為酸化后的煤矸石半成品。
[0030]4、煤矸石片狀物的配料按重量百分比由下列組分組成:煤矸石混合物80%和稀硫酸20%。
[0031]5、煤矸石混合物的配料按重量百分比由下列組分組成:煤矸石80%、凹凸棒石粘土 18%和氧化鎂2%。
[0032]6、稀硫酸的配料按重量百分比由下列組分組成:濃度為98%的濃硫酸5%和水95%。
【權(quán)利要求】
1.一種酸化后的煤矸石，其特征在于，酸化后的煤矸石配料按重量百分比由下列組分組成:酸化后的煤矸石半成品90?98%、速溶硅酸鈉0.1?5%、聚乙烯醇0.1?5%、羥丙基甲基纖維素0.01?3%和碳酸鈉O?3%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述酸化后的煤矸石的生產(chǎn)方法，其特征在于，將酸化后的煤矸石配料輸入磨機(jī)中磨粉，顆粒細(xì)度< 0.074毫米，磨粉后的粉狀物為酸化后的煤矸石成品。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述酸化后的煤矸石半成品的生產(chǎn)方法，其特征在于，⑴將煤矸石混合物的配料輸入已經(jīng)運(yùn)轉(zhuǎn)的攪拌機(jī)中攪拌，再將稀硫酸緩慢加入煤矸石混合物中進(jìn)行酸化處理；⑵將酸化處理后的煤矸石混合物，通過對輥機(jī)擠壓為煤矸石片狀物，煤矸石片狀物的厚度< 3毫米；⑶將煤矸石片狀物輸送到回轉(zhuǎn)式烘干爐內(nèi)焙燒，焙燒時間為I?3小時，焙燒溫度控制在300?400°C，焙燒后的煤矸石片狀物含水量< 2%，焙燒后的煤矸石片狀物為酸化后的煤矸石半成品。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述煤矸石片狀物的配料，其特征在于，煤矸石片狀物的配料按重量百分比由下列組分組成:煤矸石混合物75?95%和稀硫酸5?25%。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述煤矸石混合物的配料，其特征在于，煤矸石混合物的配料按重量百分比由下列組分組成:煤矸石68?92%、凹凸棒石粘土 5?30%和氧化鎂0.1?3%。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述稀硫酸的配料，其特征在于，稀硫酸的配料按重量百分比由下列組分組成:濃度為98%的濃硫酸I?25%和水75?99%。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述煤矸石混合物的配料，其特征在于，選用煤矸石的顆粒細(xì)度(0.5毫米，凹凸棒石粘土的顆粒細(xì)度< 5毫米。
【文檔編號】B09B3/00GK104148366SQ201410358766
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月27日
【發(fā)明者】王躍皓, 王魯海, 邱茗, 管永祥, 金白云, 許慶華, 蔣文蘭, 許盛英 申請人:甘肅華晨非金屬應(yīng)用科技有限公司