【正文】 (5) 煤矸石制品 (磚、砌塊、預(yù)制構(gòu)件 ) ? 以煤矸石無熟料水泥作膠結(jié)料，自燃煤矸石作粗細(xì)骨料，加水?dāng)嚢?，配制成半干硬性混凝土，?jīng)振動成型、蒸汽養(yǎng)護(hù)而成的新型墻體材料。 ? 要求煤矸石的化學(xué)成分： (％ ) SiO2 Fe2O3 A12O3 CaO MgO S 50～ 70 2～ 8 5～ 20 20 3 1 ? 要求物理性能： 可塑性 硬度系數(shù) 混合料的發(fā)熱量 收縮率 煤矸石粒度 中等 4 約 1675J／ kg 3～ 8％ ＜ 2％（＞ 3mm） ? 燒結(jié)溫度 950～ 1100℃ ，焙燒時間 6～ 8小時 (3) 生產(chǎn)微孔吸音磚 ? 原料及配比 (％ ) 煤矸石 半水石膏 白云石 鋸木 硫酸 100 20 4 20 2 ? 將破碎后的煤矸石、曬干的鋸木、白云石和半水石膏混合送入硫酸溶液中混合攪拌 ,白云石與硫酸反應(yīng)發(fā)泡 ,使混合料膨脹，然后澆注入模，經(jīng)干燥、焙燒而制成。 ? 石膏沸渣水泥 沸渣 礦渣 水泥熟料 無水石膏 45～ 55 20～ 25 14～ 16 10～ 14 325～ 435號石膏沸渣水泥，水化熱低，抗硫酸鹽性能良好，抗凍性與礦渣水泥相近，可用于民用建筑和水工工程。 b. 煤矸石砌筑水泥 ? 參考配方為： (％ ) 自燃煤矸石 水泥熟料 石膏 67 30 3 ? 混合磨細(xì)即成水泥，標(biāo)號可達(dá) 150＃適用于配制砌筑水泥砂漿。 ? 煤矸石硅酸鹽水泥的標(biāo)號有 27 32 42 52 625號。 煤矸石的利用 ? 生產(chǎn)水泥 ? 生產(chǎn)燒結(jié)磚 ? 生產(chǎn)微孔吸音磚 ? 煤矸石瓦 ? 煤矸石制品 （ 1）生產(chǎn)水泥 利用煤矸石可以生產(chǎn)三種水泥 ? 煤矸石硅酸鹽水泥 ? 煤矸石砌筑水泥 ? 煤矸石無熟料水泥 a. 煤矸石硅酸鹽水泥 ? 用煤矸石代替粘土配制水泥生料燒成熟料，其中 C3S含量 50％以上， C4AF含量 20％以上。 ? 在實際生產(chǎn)過程中 ， 由于實際的生產(chǎn)性能耗比計算值要大得多 ， 因此 ，一般認(rèn)為燃用煤矸石供熱 、 發(fā)電所需的最低發(fā)熱量應(yīng)為 3346Kg/Kg。 ? 對不同熱值的煤矸石進(jìn)行燃燒試驗，分別計算出它們?nèi)紵龝r各個環(huán)節(jié)的熱耗 (us)、 熱損失 (Rs)和凈供出熱量 (Jg),再經(jīng)數(shù)理統(tǒng)計分析，結(jié)果表明凈供出熱量 (Jg)與煤矸石發(fā)熱量 (Qdw)基本上呈直線關(guān)系，其線性回歸方程為： ssdwg RUQJ ???? 或gssdw JRUQ4 4 59 2 ?? dwg QJ? 當(dāng) Jg=0時 ， 則 Qdw= 482=／ kg， 此值即為煤矸石燃燒供熱所需的最低發(fā)熱量 。 煤矸石燃燒時凈供出能量分析 ? 煤矸石燃燒過程中所能提供的能量關(guān)系到煤矸石燃燒供熱發(fā)電的可能性。例如： ? 以高嶺石為主的煤矸石，最佳煅燒溫度為 600～ 900℃ ； ? 以水云母為主的煤矸石，最佳煅燒溫度為 900～ 1000℃ ； ? 以蒙脫石為主的煤矸石，最佳煅燒溫度為 500～ 700℃ ； ? 以綠泥石為主的煤矸石，最佳煅燒溫度為 600～ 850℃ 。因此要獲得較好的火山灰活性，必須控制煤矸石的 最佳煅燒溫度 。 ? 當(dāng)煤矸石中粘土礦物含量越高，則活性越高；粘土礦物脫水相的活性與其結(jié)構(gòu)有關(guān)，按下列順序減?。焊邘X石 水云母 綠泥石； ? 每一種粘土礦物在特定的溫度范圍內(nèi)脫水，晶體結(jié)構(gòu)破壞，變成無定形結(jié)構(gòu)的脫水相，結(jié)構(gòu)中可溶出的 SiO2和 Al2O3數(shù)量最多時，其活性最高。 ? 自燃煤矸石可以澆灑石灰水，進(jìn)行酸堿中和制止自燃。 煤矸石的處理方法 ? 難以綜合利用的煤矸石可以充填礦井，荒山溝谷和坍陷區(qū)，或覆土造田。 ? 煤矸石的化學(xué)成分見 P290表 10－ 13，表 10－ 14。 ? 對于自燃煤矸石 ,由于燃燒受熱 ,煤矸石的礦物成分將發(fā)生變化： ? 當(dāng)自然溫度較低時，高嶺石、水云母、粘土礦物由于失去結(jié)晶水而晶格破壞，形成了玻璃體類物質(zhì)，尚殘存有高嶺石、水云母等粘土礦物，此外長石、石英等礦物仍然存在，部分硫鐵礦氧化成赤鐵礦。 ? 根據(jù)熱值和合理用途還可劃分為五類 (P289， 表 10－ 12)。 ? 煤矸石按其來源分為為三類： 掘進(jìn)矸石 、 開采矸石 、 洗選矸石 。 ? 我國煤矸石利用率低，利用率不到 20％，大部分堆積存放，形成大大小小的煤矸石山，侵占農(nóng)田、山溝、坡地，自燃煤矸石放出的煙灰粉塵及 SO2等有害氣體污染大氣、水體，造成酸雨。 ? 我國已堆積的煤矸石達(dá) 10億噸以上?；曳诌_(dá) 60 ％以上。 ? 原料配比：粉煤灰：純堿： Al(OH)3=1： ： ? 工藝：配料 → 焙燒 → 粉碎合成 → 水洗 → 成型 → 活化 → 成品 ? 用途：各種氣體與液體的脫水、干燥；氣體的分離與凈化。當(dāng)加熱到一定溫度時，其中水被脫去而留下一定大小的通道，具有很強(qiáng)的吸附能力，能把小于孔洞的分子吸進(jìn)去，而把大于孔洞的分子阻擋在孔外，這就好象把大小不同的分子進(jìn)行篩分，故稱為分子篩。 （ 6）粉煤灰筑路 ? 用粉煤灰可以代替砂石做公路路基材料的承重層； ? 用粉煤灰 80%和石灰 20%的混合料，攤鋪厚度 25cm， 強(qiáng)度比砂石材料高 ～ 3倍，路面造價降低 10%，路基防凍、防翻漿和龜裂，板體性好，后期強(qiáng)度高。 (c) 粉煤灰磁化肥 ? 將粉煤灰中配加一定量的 N、 P、 K成分，經(jīng)強(qiáng)磁場處理可制得粉煤灰磁化肥； ? 此肥料具有調(diào)節(jié)生物生長的磁性，能刺激作物生長、活化土壤并改善其結(jié)構(gòu)，使作物增產(chǎn)。 (b) 粉煤灰 Si－ Ca－ K肥 ? 在電廠燃煤粉中摻入一部分鉀鹽，可以生產(chǎn)出 Si－ Ca－ K肥。 粉煤灰肥料 ? 粉煤灰 Si—K肥 ? 粉煤灰 Si－ Ca－ K肥 ? 粉煤灰磁化肥 ? 粉煤灰磷肥 (a) 粉煤灰 Si— K肥 ? 用粉煤灰和一定量的 KOH， 經(jīng) 700～ 800℃ 后煅燒可制備Si－ K肥 (K2SiO2)， 提供植物生長所須的 Si和 K元素。 ? 砂質(zhì)土施粉煤灰，增產(chǎn)效果不明顯，粘質(zhì)土，鹽堿土施粉煤灰有明顯增產(chǎn)作用。 使農(nóng)作物增產(chǎn) ? 不同土壤合理施用符合農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)和粉煤灰都有增產(chǎn)作用。 提高土層溫度 ? 由于粉煤灰呈灰黑色，有利于吸收熱量，施入土壤，一般可使土層溫度 1～ 2℃ 。粉煤灰施入土壤后能進(jìn)一步改善土壤的這種毛細(xì)管作用和溶液的擴(kuò)散過程，調(diào)節(jié)土壤的含濕量，有利于植物根部對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和分泌物的排出，促進(jìn)植物生長。 ? 粉煤灰顆粒本身的孔隙可作為空氣、水分和營養(yǎng)物質(zhì)的儲存庫。 ? 粉煤灰改良土壤 ? 粉煤灰改良土壤的孔隙率 ? 提高土層溫度 ? 使農(nóng)作物增產(chǎn) ? 粉煤灰肥料 粉煤灰改良土壤的孔隙率 ? 農(nóng)作物生長要求土壤的孔隙率必須 12～ 15％，低于此值將導(dǎo)致農(nóng)業(yè)減產(chǎn)。煤矸石粉愈細(xì)， CaO含量越少，磚的質(zhì)量越好。 ? 粉煤灰 — 頁巖磚：粉煤灰摻量 60