煤矸石加工科研報告

2022-03-29 00:36:39 字數 2511 閱讀 9710

煤矸石加工可行

性報告2023年11月25日

煤矸石加工的可行性報告

一、 專案背景及必要性

1、 煤矸石的產生

煤矸石是夾在煤層中、與煤伴生的岩石,是採煤和選煤過程中排除的廢棄料,其產生的途徑有以下三種:

⑴、在井筒與巷道掘進過程中,開鑿排出的計石。

⑵、在採煤和煤巷掘進過程中,由於煤層中夾有矸石或削下部分煤層頂底板,使運到地面中煤炭含有的原矸。

3 、洗煤廠產生的洗矸和少量人工挑選的揀矸。

煤矸石的**及產生的情況見下表

煤矸石的**及陳述情況表:

煤炭是我國最主要的能源,其資源非常豐富,隨著煤炭生產的不斷擴充套件,煤矸石的產生量與日俱增,煤矸石產生量按原煤產量的15%計,每年煤矸石至少增加1.8億噸,歷年積存下來的煤矸石已超過27億噸,占地30萬畝以上,而且仍在繼續增加,這樣大量的煤矸石已嚴重地汙染了環境,並侵占了大量的土地和農田,破壞了土地資源,如不加緊有效利用,將影響煤炭工業的正常發展,影響周圍環境質量。

2、 煤矸石的主要成分及分類

煤矸石的主要成分

煤矸石的化學成分是煤矸石段稍後灰渣的成分,其化學成分和粘土相似,可用於築路、生產燒結磚及非燒結磚、混凝土製品、砌築砂漿材料和陶粒等輕骨料。有的煤矸石含矽較高,可作為矽質原料,用作水泥原料和混台樹等。煤矸石和粘土的化學成分比較如下表。

煤矸石的組成和性質是選擇利用途徑和指導生產的重要依據,煤矸石的主要化學成分尾鋁和矽的氧化物。此外,還有微量元素和稀有元素ga、be、co、cu、mn、mo、ni、pb、v、zn、in、bi、gk等,有的還含有放射性元素。

煤矸石和粘土的化學成分比較

二、生產工藝

利用煤矸石製磚包括用煤矸石生產燒結磚和作燒磚內燃料。

利用煤矸石燒結磚,一般採用全內燃焙燒技術,即用煤矸石自身的發熱量提供的熱能來完成乾燥和焙燒的工藝過程,基本不需外加燃料,僅在煤矸石發熱量較低時才能向矸石中摻少量煤炭,每萬標塊煤矸石磚比粘土磚約節省1t標煤。

泥質和碳質煤矸石質軟、易粉碎,是生產煤矸石磚的理想原料,用煤矸石粉料壓制成的坯料,要求塑性指數在7-17之間,塑性指數過高的,要摻加瘦化劑;塑性指數過低的,磚坯子不能成型,焙燒後的廢品率過高,煤矸石的發熱量要求在2100-4200kj/㎏之間,發熱量過低需加煤,以免磚欠燒;發熱量過高時易造成磚過火。

煤矸石製磚是以煤矸石為主要原料,煤矸石一般佔坯料重量的80%以上,有的全部以煤矸石為原料,有的外摻沸騰爐渣或少量粘土,該生產工藝是將煤矸石破碎後,配以適當的石灰按粘土磚或蒸汽養護磚的生產工藝加工而成。除煤矸石需要粉碎外,其工藝與粘土磚生產工藝基本相同。下圖是以自燃煤矸石和沸騰爐渣為原料生產煤矸石蒸養磚的生產工藝流程。

固體原料經破碎、粉磨,並與水按一例混合攪拌,待石灰消解後壓成坯體,利用沸騰鍋爐提供蒸汽,在養護室進行蒸汽養護製成蒸養磚。如果採用生矸石為原料的製品,稱為內燃磚。用煤矸石作燒磚內燃料製磚生產工藝與用煤作燃料基本相同,只是增加了煤矸石的粉碎工序。

內燃磚要求在原料上嚴格控制ca0等有害物質的音量,保持熱值穩定,保證原料細度—水量要求均勻,嚴格控制公升溫條件。一般每塊磚(坯重約2.4㎏)只需要熱值3.

97*103-5.016*103kj/㎏.超過此值,稱為超內燃磚。

生產煤矸石磚只要保持熱值穩定,搞好餘熱利用,採用熱值2.09*103-4.18*103kj/㎏的生矸石就能滿足焙燒需要的熱量。

煤矸石磚規格和效能與普通粘土磚相同。

工藝流程:

從上圖可看出,煤矸石製磚的工藝過程和粘土磚相似,主要包括原料的破碎、粉碎、混合料的加工和成型,磚坯乾燥和焙燒等工序。原料的粉碎通常採用鄂式破碎機、反擊式破碎機、風選錘式破碎機、風選球磨機等。由於煤矸石粉料的浸水性差,一般均採用二次攪拌或蒸汽攪拌使成型水分在泥料中均勻分布,以改善泥料塑性,成型水分一般為15-20%,煤矸石磚的成型有溼塑法和半乾壓法兩種,溼塑法採用各種型號的螺旋機擠出磚坯,半乾壓法可採用夾板錘成型或壓磚坯成型,但後者很少採用,焙燒過程與粘土磚基本相同,只是煤矸石磚內的可燃物多,發熱量高,要相應延長恆溫時間,生產煤矸石磚技術成熟,產品***,有較好的經濟效益。

煤矸石作為磚內燃料,在我國已有較長的歷史,應用非常廣泛,生產技術成熟,節能效果顯著。

三、 環境保護

該專案產生的固體垃圾,建設垃圾,少量施工工人生活垃圾和破碎後的廢棄物可以就地回填,施工區域相對獨立,不在鬧市區,可以採取適當措施,減少施工噪音,破碎後廢棄物,通過加工,做成建築牆體材料,具體見《廢棄物加工廠建設專案》,因此,該專案本身不破壞環境,專案建設不會對居民的生產生活及周圍環境造成不良影響。

四、 建設內容及規模

1、 功能定位

迴圈經濟工程 — 煤矸石綜合利用專案定位為乙個年處理固體廢物10萬噸的生產能力,以處理煤矸石固體為主,其它固體廢物為輔。

2、 專案投資概算

五、 專案的產業意義和社會意義

1、 專案建成後將形成有效地固廢**途徑,有效的解決了資源浪費的問題。整頓經濟環境,理順了經濟秩序,大大的節約了社會成本,提高了相關行業的經濟效益。

2、 專案建成後,有效地解決了煤矸石占地、汙染等多種問題,同時也利用煤矸石,使之成為原材料,有效地利用了資源。

3、 固廢物集中,經過科學的方法進行處理,有效地解決了在處理過程中所產生的粉塵廢氣廢油廢水汙染環境等問題。

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