煤矸石中有害因素对煤矸石烧结砖质量的影响

平台客服小周

煤矸石是煤炭行业生产过程中产生的废弃物，需要与原煤分开堆放，不但占用土地，还会对周围的环境造成很大污染。

近几年兴起的煤矸石制砖工艺，既解决了煤酐石的堆放问题，又在一定程度上节省了煤炭资源。但是煤矸石烧结砖生产技术较为复杂，煤矸石中的有害物质指标控制不当，就直接影响烧结砖质量。特别是CaO指标超过规定造成的石灰爆裂，严重影响建筑工程的质量。

煤酐石是煤炭行业在煤炭生产过程中直接分离出来的产物，块状的煤石比例占70%以上，直接粉碎制砖，塑性指标远远不能达到工艺要求。

所以煤研石使用前首先要通过一段时间(一般3个月以上)的日晒、雨淋，使其风化到一定程度后才能用于制砖工序。其次，使用前还要对煤矸石取样检测，降低有害成份对成品砖的影响。样品的采集是人工在煤矸石山上进行分散采样，并且采集过程中通过目测和敲开等方式，把不同形状、不同硬度、不同颜色、不同颗粒度等煤矸石各采集一部分进行分析检测。
一般情况下，煤矸石的矿物组成基本相似，其主要矿物为α-石英和高岭石。煤矸石化学成分含量及颗粒度大小不同，对煤矸石烧结砖的烧结及质量影响程度也不一样。

一、煤矸石化学成分含量对成品砖质量及烧结温度的影响：

煤酐石中SiO 2含量高时，制成砖坯后，在干燥、焙烧过程中，砖体的收缩量小，尺寸变化小，并且强度高；煤矸石中Al2O3含量高时，耐火度高，相应的烧结温度也较高，但是成品砖强度高；煤研石中Fe2O3含量多时，耐火度相对较低，从而降低烧成温度。部分砖厂成品砖表面出现的点状黑斑，大多数是由于烧结温度较高时出现的洗铁现象造成的。

二、煤矸石颗粒度大小对成品砖强度的影响：

在其它条件相同的情况下，颗粒尺寸越小，成品砖的强度就越高，光洁度也随之越高。所以，在煤矸石粉碎工序中，降低原料颗粒度就尤为重要。通过延长煤矸石风化时间，控制破碎机破碎粒度及滚筒筛筛网孔径等措施提高原料的的可塑性，从而达到生产较好的砖坯及成品的目的。正常情况下，应控制颗粒度小于山2mm较为合适。

三、塑性颗粒含量对成品砖强度的影响：

在颗粒度同样大小的情况下，塑性颗粒含量越多，成品砖的强度也越高。因为塑性颗粒含量的增加，使砖坯致密性提高，并且在同等烧结温度时颗粒间接触面积大，孔隙率降低，相互之间更容易发生反应，随之烧结的就好。一般情况下，小于Φ0.5mm的塑性颗粒达到60%以上较为理想。

四、煤矸石中有害杂质的影响：

煤矸石中的有害杂质一般是指煤酐石中所含的石灰岩、黄铁矿、白云石、石英及碳酸盐(如Mg CO 3、F eCO 3 等)等。最主要的是石灰岩含量对成品砖质量的的影响：煤矸石所含的CaO是以石灰岩的形态存在， 石灰岩的含量越多， CaO的含量也就越高，成品砖中游离CaO的含量也随之升高。由于成品砖中CaO与H2O反应生成Ca(OH) 2时体积膨胀，从而产生石灰爆裂，颗粒度越大，产生石灰爆裂现象越严重。所以， 控制原料的CaO的含量及颗粒度是控制石灰爆裂的有效途径。根据实践经验， 原料中CaO的含量应控制在2.3%以下。如果CaO的含量超过2.3%时， 但不超过3.5%时，应将原料粒度控制在1.5mm以下，并在成品砖出焙烧窑后采取洇水措施处理。CaO的含量大于3.5%的原料尽可能不要使用。对于CaO含量相同的原料，只有通过控制颗粒度及出窑洇水的方法来解决石灰爆裂问题。

总之，如何控制煤矸石烧结砖产品质量可总结为以下几方面：
1、煤矸石的化学成分越接近一般粘土，成品砖强度越高，性能也越好。
2、煤歼石破碎的颗粒度越小，成品砖的强度越高，有害成分的影响也随之降低。
3、原料中塑性颗粒含量越高，原料的塑性越好，成品砖的强度也越高。
4、煤矸石中有害杂质含量越少，成品砖的质量越好。
5、原料中石灰岩含量稍高(不大于3.5%)，可通过降低颗粒度及出窑后洇水的方式消除石灰的破坏作用。