[发明专利]一种利用高铝粉煤灰制备陶质砖的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤炭燃烧残留物的废物利用方法，更具体而言，本发明涉及一种利用高铝粉煤灰制备陶质砖的方法，属于固体废弃物的再加工利用和陶瓷生产领域。 

背景技术

粉煤灰是燃煤电厂生产过程中产生的一种固体废弃物，其产量约占燃煤总量的5-20%，因此其产生量巨大。 

目前，世界上粉煤灰年排放量约5亿吨，而我国由于长期以来煤炭一直都是能源来源的最主要构成部分，因此每年都产生数量巨大的粉煤灰，目前我国粉煤灰堆放量在15亿吨以上,储灰场占用土地4万多公顷。 

长期以来，粉煤灰的综合利用都是环境保护领域的一个重要课题，到现在为止，粉煤灰已经被广泛应用于建材、建工、筑路等领域，但高附加值的利用尚未大规模推广。 

由于不同的产煤区域中，构成煤炭的无机矿物和含量高低均有所不同，从而导致了燃烧所产生的粉煤灰在组分构成上也有所不同。其中，我国山西省北部、陕西省及内蒙古自治区等地的粉煤灰中的CaO含量偏低，属于低钙灰，依质量百分含量计，主要由SiO₂(40-60%)、Al₂O₃(30-50%)、Fe₂O₃(2-10%)、CaO(1-10%)和未燃的炭(1-2.6%)组成，此外还有少量的MgO、Na₂O、K₂O、SO₃以及砷、铜、锌等微量元素，其中SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃和CaO这四者之和占90%以上，属于高铝粉煤灰，这些地区的高铝粉煤灰年产生量超过5000万吨。但与巨大产量相对应的尴尬事实是这些地区的高铝粉煤灰的综合利用率小于30%，且主要是在附加值很低的蒸压砖和砌块等方面，进而导致资源再利用水平不高、经济效益较差。 

正是由于高附加值处理手段的匮乏和再利用程度的低下，导致高铝粉煤灰主要以堆存为主，这不仅严重污染了环境，也耗费了大量的土地资源，已经成为这些地区不得不面临并亟需解决的主要问题和难题之一。 

对此，众多的科研工作者和生产厂家进行了积极的研究，并开发出了多种使用粉煤灰来制备各种烧结砖或陶瓷制品的方法。 

CN1260336A公开了一种高掺量粉煤灰烧结砖的生产工艺，所述工艺是 将粉煤灰和粘土经过陈化、成型、干燥后焙烧，从而得到烧结砖。 

CN1065650A公开了一种黄土红土质粉煤灰墙地砖的配方，所述配方由粉煤灰、黄土或红土或两者混合物、矿化剂三者以重量比15-80:20-85:0-10组成。 

CN1070177A公开了一种用粉煤灰制造陶瓷饰面砖的方法，所述方法主要包括备料、成型和烧结三大步骤，在备料和成型步骤中使用粉煤灰、黄泥粘土和焦宝石为原料，其粉煤灰的含量为30-67%。 

CN1410386A公开了一种高掺量粉煤灰瓷质砖及其制备方法，所述瓷质砖由质量百分比为60-70%的粉煤灰、25-40%的超细高岭土和01-0%的长石组成，所述制备方法包括原料预处理、原料配方、配料及制浆、烘干浆料、研磨、掺水造粒、陈腐、压坯、烘坯、烧结、冷却。 

CN102701716A公开了一种粉煤灰质陶瓷砖及其制备方法，所述粉煤灰质陶瓷砖由如下质量分数的原料制备而成：4%透辉石、27%莱阳土、23%蒙阴长石、24%莱芜长石、7%生焦、8%高密瓷石和7%水煤浆炉灰。 

CN101164962A公开了一种陶瓷墙地砖，所述陶瓷墙地砖由如下百分含量的原料制成：30-40%煤矸石、2-8%粉煤灰、1-3%废玻璃丝、50-58%绿豆岩、2-6%白泥。 

如上所述，虽然已经存在使用粉煤灰来制备陶瓷制品的现有技术，但目前仍未有使用粉煤灰来制备陶质砖的现有报道和技术。同时，由于我国生产各种陶质砖等的粘土等天然矿产资源日趋紧张，同时对于粘土的开采、挖掘、运输等都造成了一定的环境压力和破坏。