川煤广旺集团某煤泥的资源化利用研究

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原煤洗选过程会产生大量的煤泥,煤泥具有粒度细小、黏性大、含水率高、脱水非常困难、热值低、灰分高的特点。川煤广旺集团每年的煤泥产量达到数百万吨,常年露天堆存,不仅占用大量土地,而且还污染环境。为此,本文在对该煤泥的物性特征、化学成分及矿物成分特征进行研究的基础上,对煤泥用于制备水泥活性混合材、混凝土掺合料、建筑用红砖和轻质陶粒等大宗建材进行了研究,研究结果对该煤泥的综合利用具有重要的参考价值。对煤泥的物性特征及化学成分特点研究结果表明:该煤泥自然粒度较细,D90为110.2μm,含水率为20%,烧失量为31.3%,热值为1875kcal/kg,塑性指数为19,具有良好的可塑性。主要的化学成分为SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3、K2O、MgO。主要矿物成分为高岭石、伊利石、石英、方解石等。煤泥经煅烧后作水泥活性混合材的研究结果表明:煤泥的煅烧温度、保温时间、煅烧产物粒度分布对其火山灰活性均有较大影响。当煅烧温度为850℃、保温时间为1.5h、研磨细度D90为20μm左右时,其活性指数达到了98%。煤泥经煅烧磨细后作混凝土活性掺合料研究结果表明:随着试样掺量的增加,混凝土拌合物的流动性逐渐减小,掺合料的掺量为20%左右,水胶比为0.42时,混凝土试件的抗压强度较高,且能保证良好的工作性能。煤泥与页岩混合烧制建筑用红砖研究结果表明:在煤泥:页岩=3:7,煅烧温度1050℃,保温时间为4h时,建筑用红砖的抗压强度达38.05MPa,达到了中华人民共和国国家标准《烧结普通砖》(GB5101-2003)中的MU30强度等级、吸水率≤16%要求。煤泥与页岩混合烧制轻质陶粒研究结果表明:在煤泥:页岩=6:4,预热温度为550℃,预热时间25min,在1100℃保温25min时,陶粒的筒压强度达到34.29MPa,吸水率为8.33%,堆积密度为675 Kg/m3。达到了中华人民共和国国家标准《轻集料及其试验方法(第1部分):轻集料》(GB/T17431.1-2010)中的700级高强轻粗集料的基本性能要求(吸水率≤10%,堆积密度范围600
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