[发明专利]从煤矸石制备建筑材料及燃料的方法及应用

说明书

技术领域：本发明涉及一种从煤矸石制备建筑材料及燃料的方法及应用。

背景技术：煤矸石是煤炭生产过程中伴生的一种产物，其是一种含碳少，发热值低，比煤坚硬的黑色岩石及低品位的多金属共生矿；目前利用率及利用价值均较低，在煤炭生产过程中将大量煤矸石等遗弃于山上一是造成资源的浪费，有时煤矸石堆放时间过长不但会有大量有害气体排出，另一方面对环境造成污染。煤矸石山还会发生自燃现象从而引发火灾发生；我国目前积存煤矸石达10亿吨以上，每年还在以1亿吨以上的速度增加；目前虽有部分的煤矸石应用于发电和建筑材料方面，但都仍仅限于煤矸石燃值较高的进行利用，还没有大规模使用。

发明内容：本发明就是要提供一种从煤矸石制备建筑材料及燃料的方法及应用，它是以煤矿废弃的煤矸石为原料不使用焙烧方法，无烟尘废气排放，环保无污染，废物资源利用，生产成本低。

本发明的一种从煤矸石制备建筑材料及燃料的方法及应用，按如下方法步骤进行：

1)将煤矸石粉碎后加入硫酸溶液及添加剂氯酸盐，反应120-180小时，制得反应物；

2)向1)步反应物中加入占反应物质量1-1.5倍的水，并加热至温度不高于90℃，时间30-60分钟，得到固液混合溶液；

3)过滤分离所述固液混合溶液，滤液回收用于制备金属化合物或氢氧化物，得到固体物滤渣；

4)向所述固体物滤渣中加入氧化钙或氢氧化钙并控制其Ph为3.5-6.5即为制备建筑材料用的原料及燃料。

本发明从煤矸石制备建筑材料及燃料的方法，是1)步控制加入的硫酸溶液浓度为20-98wt％，加入的量为煤矸石质量的10-30％；同时加入添加剂氯酸盐的量占煤矸石质量1-2％。

本发明所述过滤采用板框压滤机过滤。

本发明所述氯酸盐是氯酸钠或氯酸钾。

本发明所述的从煤矸石制备建筑材料及燃料的方法，是控制上述4)步固体物滤渣中含水量为10-30wt％。

本发明煤矸石粉碎至粒径不大于2厘米。

一种依据上面所述的从煤矸石制备的建筑材料及燃料，是应用于烧制建筑用砖或先用于火电发电燃料燃烧后排出废渣再应用于水泥生产原料，亦或直接应用于水泥生产原料。

本发明以煤碳生产过程中产生的低热值的煤矸石作为生产原料，作为用于生产建筑的原料及发电厂的燃料，煤矸石不但可生产建筑用的原料及作燃料产品还可回收制备明矾或铵明矾等产物，且不需对生产原料进行焙烧，因此不会产生有毒有害气体排放，不会对大气环境造成污染，对资源可进行综合利用。

利用煤矸石为原料经本发明方法生产的用于生产建筑原料及燃料产品经江西万载融城水泥厂使用检测表明：

灰份为74.67-76.52％；燃烧值为4433.16-4747.62焦耳/千克

利用本发明方法生产的产品烧结成建筑用普通砖产品经宜春市建筑材料质量监督检验站检验结果如下：

送检单位：万载县金洲化工厂

检验类别：监督检验

表1产品各项质量指标

  检验项目 标准强度MPa 实测值MPa  结论  抗压强度平均值  ≥10.0  10.3  合格  强度标准值  ≥6.5  6.9  合格

本发明方法生产工艺流程如下：