煤矸石的主要应用

煤矸石是耐火材料工业的重要原料资源，充分利用煤矸石，不仅能够实现节能环保的生产目标，同时还能有效的降低生产成本。本文主要介绍煤矸石的主要应用。

一、煤矸石做原料直接生产耐火材料

1、生产耐火黏土砖和半硅砖

煤矸石煅烧后，选择含量30%-44%的Al2O3制备黏土砖，含量15%-30%的Al2O3制备半硅砖。其生产工艺是：选料—破粉碎配料—混练—成型—干燥—烧成—产品。这两种产品是耐火材料的传统制品，产量多，用量大。

2、生产耐火纤维

某耐火公司以煤矸石为原料，生产过程是：采用鄂式破碎机将煤矸石脱碳处理和破碎，然后经六道工序，即配料、电阻炉熔融、喷吹成纤、针刺成毯、加热处理、自动纵横切割及包装。硅酸铝纤维是重要的隔热保温材料，是目前热工设备用量多的保温材料之一。

3、生产耐火浇注料和耐火喷涂料

利用煤矸石（70%-80%）与硅微粉、铝酸钙水泥配料，制备高强耐碱浇注料，用于水泥窑预热器、篦冷机等碱侵蚀严重及相似部位。浙江某公司利用淮北煤矸石制备水泥窑用喷涂料，使用效果很好。

二、利用煤矸石合成莫来石

莫来石在耐火材料中广泛应用，例如莫来石砖，由于蠕变率低，用于高炉的热风炉格子砖，与其他氧化物及非氧化物配料，如刚玉—莫来石砖，莫来石—碳化硅砖等，同时也是不定形耐火材料的主要原材料。

合成的方法主要有两种：一是干法，采用鄂式破碎机和球磨机将煤矸石粉碎、磨细与氧化铝细粉，也可以与高铝矾土熟料细粉配料，按Al2O3/SiO2为2.55计算配比，两种料混合磨细，压成坯体，煅烧后即形成莫来石料。二是湿法，将煤矸石，高铝矾土熟料分别粉碎，煤矸石细粉与氧化铝细粉配料，也可以是煤矸石细粉与高铝矾土熟料细粉配料，也是按Al2O3/SiO2为2.55计算配比，分别称量两种料装入球磨机中，加水湿磨，磨到一定细度后脱水、挤坯、干燥、煅烧后即成莫来石料。煤矸石与氧化铝合成的莫来石的纯度要高些，与高铝矾土熟料合成的莫来石杂质多些，湿法合成料的质量要好些。

三、制取耐火材料的结合剂硫酸铝和聚合氯化铝

1、制取硫酸铝

其工艺流程是：煤矸石煅烧—制粉—加硫酸浸出—过滤出渣—滤液中和—硫酸铝溶液。还可以进一步过滤提纯，蒸发结晶和脱水烘干。

2、制取聚合氯化铝

采用酸溶法，其工艺是：煤矸石粉碎至小于8mm—煅烧（750℃）—细碎至60目以下—连续酸溶—浓缩结晶—沸腾分解—配水聚合五道工序。

四、利用煤矸石制取氢氧化铝和氧化铝

氢氧化铝和氧化铝是耐火材料的主要原料，经过高温煅烧或电熔可得到刚玉材料，是制造耐火材料，即刚玉砖、刚玉质浇注料等不定形耐火材料的原料。其制取方法如下。

1、用碱石灰烧结法提取氧化铝

用碱石灰烧结法提取氧化铝并将残渣直接煅烧为硅酸盐水泥，同时将废气、废液循还利用。其简单的工艺流程是：煤矸石与石灰石分别粉碎—配料—混合共磨—加纯碱和水—搅化—烧结—粉碎共磨—加水浸取—过滤分离—（残渣高温煅烧成硅酸盐水泥熟料）铝酸钠溶液—通CO2进行碳化分解（其中的Na2CO3稀溶液经蒸发浓缩的残渣再循还利用）—Al（OH）3沉淀—干燥煅烧—工业氧化铝。

2、采取酸盐联合法制备氢氧化铝

氧化铝：其工艺的第一步是先制取硫酸铝。硫酸铝溶液—加入（NH4）2SO4和氨水—中和搅拌槽—Al2O3盐析—过滤（除去滤液）—洗涤脱水—烘干—氢氧化铝Al（OH）3。将氢氧化铝在活化炉中煅烧—氧化铝Al2O3。

3、制取高纯氧化铝微粉

其过程为：煤矸石细粉—加盐酸浸出—固液分离（分出SiO2残渣）—通入Hce气体盐析提纯—过滤洗涤（分离出滤液）—热解—活化制铝溶胶—制铝凝胶—弥散分解—煅烧转相—氧化铝微粉。

五、利用煤矸石制取水玻璃

水玻璃是耐火材料常用结合剂之一。制取硫酸铝过程的煤矸石酸溶和过滤后的残渣，滤渣中的SiO2与加入的NaOH反应，在120-150℃的温度下，反应2-3h，然后在储存池中沉淀，滤出不溶物，滤液浓缩便得到水玻璃。

六、利用煤矸石制取碳化硅

碳化硅具有耐火度高、硬度大、强度高、体积稳定等特点，是重要的耐火原材料，无论是耐火制品，还是不定形耐火材料都大量应用碳化硅。

七、利用煤矸石生产陶粒

陶粒是生产轻质保温制品的原料之一。选择含碳量不高的炭质页岩和选煤选出的煤矸石比较适合制备陶粒。其工艺过程是：将煤矸石破碎，磨细，配料（可与赤泥、粉煤灰、成孔剂和黏结剂配合），加水搅拌，成球造粒，干燥煅烧，冷却后即为陶粒。有些质量非常均匀的硬质煤矸石，经鄂式破碎机破碎，用圆振动筛筛分成所需要的粒度，这种原料块也可称为陶粒，工艺简单。

八、制备B-Sialon复相材料

利用煤矸石与陶瓷抛光废渣制备B-Sialon复相材料：B-Sialon材料是一种耐高温、抗氧化和热稳定性好的固溶体，在高温领域广泛应用。制备过程：（1）将煤矸石和陶瓷抛光废渣分别粉碎，再将煤矸石粉与抛光废渣粉、碳粉按一定配料比配料、混合。（2）将混合料加无水乙醇湿磨，烘干机烘干，加结合剂混合均匀后，在50-100MPa压力下成型，在氮气气氛下1450-1600℃烧结，降温，冷却得到B-Sialon材料。某单位用煤矸石与活性炭，用后铁沟料配料，采用碳热还原氮化法合成B-Sialon材料。

红星机器厂专业生产鄂式破碎机、圆筒筛、球磨机、烘干机等一系类加工煤矸石的设备，结构优势突出，性能好，价格经济实惠，欢迎新老客户前来选购！