СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДА УГЛЕДОБЫЧИ Российский патент 1997 года по МПК C04B14/00 C04B18/04 C04B20/02 

Изобретение относится к технологии строительных материалов, в частности к производству заполнителей для бетона.

Известен способ производства заполнителя из углеводородсодержащего сырья, включающий разделение сырья на две части, последующую термическую обработку одной из них, смешивание и совместное измельчение, гранулирование, сушку, обжиг и охлаждение.

Сырье разделяют на части с содержанием углерода 0,3.7,9% и 8.40% а последующей термической обработке подвергают сырье с большим содержанием углерода.

Недостатками указанного способа являются повышенные энергозатраты на производство, связанные с тем, что 40% исходной породы подвергают декарбонизации при температуре 900^oC, непроизводительная потеря части угля и сложность технологического процесса.

Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения является переработка отхода угледобычи путем дробления отхода угледобычи, включающего легкоплавкие минералы (аргиллит и алевролит) 67,3 81,3% песчаник 10,4% и уголь, и последующего выделения топливного компонента с фракцией меньше 5 мм, средней фракции 5 20 мм для получения путем последующего обжига пористого заполнителя для легкого бетона и тяжелой фракции свыше 20 мм, используемой в качестве заполнителя для бетона.

В изобретении решается задача более полного использования отхода угледобычи при упрощении процесса его переработки.

Сформулированная задача решается за счет того, что в известном способе переработки отходов угледобычи путем дробления отхода угледобычи, включающего аргиллит, алевролит, песчаник и уголь, и разделения по фракционному составу с выделением топливного компонента с фракцией меньше 5 мм, средней фракции для получения путем последующего обжига пористого заполнителя для легкого бетона и тяжелой фракции, используемой в качестве заполнителя для бетона, дробят отход угледобычи с содержанием 20 80 мас. аргиллита и алеврита, 10 60 мас. песчаника, 10 20 мас. угля, выделяют по степени дробности среднюю фракцию с размером частиц 5 25 мм и тяжелую фракцию с размером частиц больше 25 мм.

Реализацию способа осуществляют по следующей схеме: отходы угледобычи, поступающий из шахты или обогатительной фабрики дробят в молотковой дробилке и разделяют на фракции 0.5, 5.25; крупнее 25 мм на рассеивающих устройствах, например виброгрохотах. Разделение породы по плотности центрифугированием в тяжелых жидкостях нежелательно, т. к. влажный материал перед обжигом при температуре около 1200^oC необходимо сушить, затрачивая на это дополнительную энергию.

Сырьем для производства вспученного пористого заполнителя служат фракции 5. 10 и 10.25 мм, содержащие 70 85% алевролита, 10.20% аргиллита и 5.10% углисто-глинистых сланцев.

Обжиг сырья осуществляют по сухому способу в серийных печах, применяемых для производства керамзита. Полученное в результате дробления и фракционирования сырье пригодно для тепловой обработки. Загрузку сырья в печь производят пофракционно при непрерывной дозируемой подаче. В печи обжига сырье сначала нагревают до 300 500^oC в течение 10 25 мин, а затем в течение 10 15 мин обжигают его при 1100 1250^oC.

Вспученный заполнитель быстро (со скоростью 60.100 град/мин) охлаждают до 500.600^oC, последующее окончательное охлаждение осуществляют со скоростью 20.50 град/мин.

Качество легкого заполнителя, полученного по предлагаемому способу удовлетворяет требованиям ГОСТ 9759-83.

Попутно с сырьем для производства легкого заполнителя, при переработке отходов угледобычи получают от 10 до 60% тяжелого заполнителя и от 10 до 20% угля.

В примерах по изобретению использованы камнеподобные глинистые материалыы из смеси отходов угледобычи следующего состава, мас.

Пример 1.

Аргиллит и алевролит 80
Песчаник 10
Уголь 10
Пример 2.

Аргиллит и алевролит 20
Песчаник 60
Уголь 20
Пример 3.

Аргиллит и алевролит 50
Песчаник 35
Уголь 15ц

Использование: в производстве строительных материалов, в частности, заполнителя для бетонов. Сущность изобретения: способ переработки отхода угледобычи заключается в использовании в качестве сырья отходов угледобычи с содержанием 20 - 80 мас.% аргиллита и алевролита, 10 - 60 мас.% песчаника и 10 - 20 мас.% угля, дроблении, разделении их на фракции по степени дробимости: свыше 25 мм, 5 - 25 мм и менее 5 мм, обжиге фракции 5 - 25 мм для получения легкого заполнителя, использовании фракции свыше 25 мм в качестве тяжелого заполнителя и попутной фракции размером менее 5 мм - в качестве топлива. 1 табл.

Способ переработки отхода угледобычи, содержащего аргиллит, алевролит, песчаник и уголь, включающий дробление отхода угледобычи и разделение по фракционному составу с выделением топливного компонента с фракцией меньше 5 мм, средней фракции для получения путем последующего обжига пористого заполнителя для легкого бетона и тяжелой фракции, используемой в качестве заполнителя для бетона, отличающийся тем, что после дробления отхода угледобычи с содержанием 20 80 мас. аргиллита и алевролита, 10 60 мас. песчаника, 10 20 мас. угля выделяют по степени дробимости среднюю фракцию с размером частиц 5 25 мм и тяжелую фракцию с размером частиц больше 25 мм.