煤矸石分级分质加工与利用的研究

对煤矸石的分级分质加工利用是解决其大宗利用的有效方法之一,在前人对煤和矸石选择性破碎研究的基础上,以山西焦煤集团屯兰煤矸石为研究对象,重点对煤矸石分级分质利用进行研究,尤其是对煤矸石破碎后煤与石的分布规律进行系统研究。研究发现,煤矸石破碎后煤向细粒级富集,而石向粗粒级富集。屯兰煤矸石经过鄂式和锤式多重破碎和筛分分级后,每次破碎结果均呈现出粒度越小灰分越低发热量越高、粒度越大灰分越高发热量越低的分布规律。煤矸石的选择性破碎优先在煤矸石层理面与节理面发生,屯兰煤矸石通过选择性破碎,一次性破碎分级分质能获得高位热值为7.06~13.22 kJ/g的矸石电厂燃料,而多重破碎具有显著的分级分质效果,能分出高位热值为7.13~7.71 kJ/g的矸石电厂燃料,同时能制备出灰分高达83%以上、产率36%左右、压碎值低于30%的砂石骨料,对于煤矸石建材化的大宗利用和解决屯兰煤矸石的排放具有重要意义。

煤矸石制备超微分子筛及其离子交换吸附性能的研究

采用煤矸石为原料利用两步溶出法得到试验用硅铝,加入一定量的导向剂和柠檬酸在碱性条件下反应制备分子筛。由XRD、扫描电镜和吸附试验确定最佳试验合成条件,即加入3%的导向剂、柠檬酸∶氧化铝为1的柠檬酸、晶化时间为60 min时,合成的分子筛吸附曲线符合Langmuir模型,动力学吸附速率满足二阶吸附速率方程。利用煤矸石制备超微分子筛一方面解决了煤矸石的污染问题,另一方面增加了煤矸石的附加价值,达到变废为宝的效果,实现了环保低碳的要求。

煤炭固体废物在微晶玻璃中的应用

通过对煤炭固体废物进行化学分析和工业分析可知,煤矸石和粉煤灰可以作为生产微晶玻璃的原料。根据基础玻璃和微晶玻璃的表观现象,确定最佳配方。借助于测试手段和反复试验,最终确定微晶玻璃的晶化温度制度为1060℃,保温2h,主晶相为硅灰石。玻璃粒料的处理方式对产品中气孔的多少具有一定的影响,文中以吸水率和断面气孔状况为指标,研究结果为混铺玻璃粒料有利于消除气孔。