PDF《石煤提钒浸出渣制取建筑用砖的研究》

石煤提钒浸出渣制取建筑用砖的研究 时亮,魏昶,樊刚,李曼廷,麦毅,刘毅 (昆明理工大学材料与冶金工程学院,云南 昆明650093) 摘要:本文对石煤提钒浸出渣烧制建筑用砖进行了探索性试验研究,并分析了成坯加水量、烧结温度对试件性 能的影响.

结果表明,石煤提钒渣制取普通建筑用砖的可行工艺参数为:粘土掺量10%,加水量28%,烧结温度 1100℃,粒径≤0.5mm占70%以上,且最大颗粒不大于2mm. 关键词:石煤提钒浸出渣;

成坯加水量;

烧结温度;

建筑用砖;

综合利用 中图分类号:TD984文献标识码:A文章编号:1000.6532(2009)06珈35JD3 石煤是我国分布较广的一种低热值能源.石煤 沸腾炉燃烧发电是目前应用较广的一种综合利用技 术…,但燃烧后会产生大量的石煤废渣.目前,我 国在石煤渣综合利用方面走在世界前列,取得了许 多成果.如石煤渣生产水泥【2 J,从石煤渣中提取 V:O;

【3 J,用石煤渣作橡胶填料[41等.近年来,越来 越多的企业采用了石煤提钒技术,但由于石煤中钒 的含量很低,提钒后仍然会产生大量的废渣,因此废 渣的处理一直制约着石煤提钒工业的发展.传统的 石煤提钒废渣处理的方法多采用建立尾矿库堆放或 填充荒地,但这些方法对废渣处理不完全,易对环境 产生二次污染'

51. 课题组通过分析发现,石煤提钒过程中产生的 大量废渣具有低碳、高硅、富磷、低铝、高熔点等特 点,是制备轻质建筑用材料的优质原料,而且其中含 有的碳在烧结过程中产生的热能可提供烧制建筑用 砖所需要的部分热量.本论文对石煤提钒浸出废渣 进行了资源化研究,其目的是将废渣彻底处理,优化 资源综合利用,不但解决了部分建筑材料生产厂家 面临的原材料日益枯竭及石煤渣堆积占用大量土地 等问题,也避免了二次污染的产生,而且将创造良好 的经济效益、社会效益及环保效益怕1.

2 试验部分 2.1试验原料 石煤提钒渣的化学组成见表1,分析结果由云 南锡业集团研究院检测中心提供.烧结砖原料化学 成分的要求范围见表2. 表l 石煤提钒渣的化学组成/% si02 A1203 s ca0 Fe203 R0'

挥发分 71.16 6.02 2.17 0.49 1.69 2.434 8.94 ・一般指一价碱金属氧化物. 表2烧结砖原料化学成分的要求范围/% Si02 A1203 s03 ca0 Fe203 R20 挥发分 50~80 5―25 0~3 0~】5 2~15 0~5 3_】5 由表1~2可知,石煤提钒渣制建筑用砖基本上 是可行的. 另外,从石煤提钒浸出渣的XRD图谱上可以鉴 别出,原料主要成分是SiO:,而SiO:是以石英晶体 存在的,从理论上讲石煤提钒浸出渣可作为硅酸盐 建材原料. 2.2原料的粒度 收稿日期:2009硝-21 基金项目:863计划资助项目(2006AA062130);

云南省科技厅支持项目(2007GA010) 作者简介:时亮(1983一),男,硕士研究生,主要研究方向为材料制备. 万方数据 ・36・ 矿产综合利用 2009年 由于该原料是石煤磨碎后经过加压提钒浸出产 生的废渣,因此物理性质与粘土有明显的差异,其粒 度较均匀,堆积密度大,并具有较高的表面能.在本 试验中,石煤提钒浸出渣的粒度组成如表3所示. 表3石煤提钒渣的粒度组成 2.3工艺流程 试验工艺流程如图1所示,检测方法按照 GB5lOl一2003标准进行. 干i煤渣 粘七 + 混料、研磨 上 加水陈化 + 成坯 干燥 图l工艺流程

3 结果与讨论 3.1 成坯加水量对试件性能的影响 3.1.1成坯加水量试验及试验结果 原料:取石煤提钒浸出渣18009(占90%),粘土 2009(占10%),共4组,混合后磨碎至2咖以下. 成坯:分别加入干料的27%、28%、29%及30% 的水陈化24h.用可塑成型法做成240mm*l 15姗*53mm试件16块,分2次完成. 干燥:3d室温干燥,60℃干燥48h,100℃干燥 24h. 烧结:室温一800℃用时6h升温,800℃一1100qC用时1.5h升温,在1100cc下恒温4h后并随 炉冷却12h. 检测不同成坯加水量下试样的线收缩率、密度、 抗压强度、吸水率及饱和系数等,结果见表4. 3.1.2成坯加水量对试件烧结线收缩率的影响 表4成坯加水量试验结果 臀线'