全國首家重晶石尾礦泥燒結保溫砌塊生產(chǎn)線設計實踐

1、貴州省資源綜合利用示范項目全國首條重晶石尾礦泥燒結墻體材料生產(chǎn)線設計實踐黃平輝 陳榮生 宋恒道 高遇事 （貴州省建筑材料科學研究設計院有限責任公司，貴州貴陽550007） 本文要點： 本文介紹了貴州修文興達有限責任公司利用重晶石尾礦泥生產(chǎn)燒結墻體材料生產(chǎn)線項目這樣一個成功案例，可以作為墻體材料行業(yè)轉型升級、科技創(chuàng)新的一個典范，可以為固體廢棄物排放企業(yè)的廢渣治理和循環(huán)經(jīng)濟提供一個參考和借鑒，值得有關部門及人員高度關注。貴州修文興達有限責任公司是貴州省內(nèi)一家信譽良好的知名民營企業(yè)。是本項目的建設單位。2012年8月26日15時，貴州修文興達有限責任公司位于修文縣六屯鄉(xiāng)獨山村的重晶石尾礦庫由于沉砂池

2、底部排洪管道破損，致使部分泥水外泄，下游流經(jīng)處的農(nóng)田及其地上附著物受不同程度損毀，并造成桃源河水體濁度發(fā)生突變。事件發(fā)生后，公司領導層對該事故給予了高度的重視，多方征集對策，希望將尾礦泥進行徹底的治理，以消除尾礦泥的堆存所帶來的災害性隱患。在經(jīng)過多個專家組的現(xiàn)場考察，以及一系列的分析檢驗與研究論證之后，公司采納了建筑材料科學研究設計院有限責任公司有關專家的建議，投資建設一條重晶石尾礦泥燒結墻體材料生產(chǎn)線，采取這樣的辦法，不僅可以消納掉重晶石礦洗選產(chǎn)生的尾礦泥，還可以生產(chǎn)出保溫、隔熱、耐火、阻燃、吸音、抗輻射的性能優(yōu)異的墻體材料，實現(xiàn)工業(yè)廢渣的資源化利用，這響應了我們國家大力倡導的發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的

3、政策，尤其符合國家對貴州省 “既要金山銀山，又要綠水青山”的要求。該項目在業(yè)主和我院多部門兩年多的共同努力下，在2015年成功建成并投入生產(chǎn)，取得了良好的社會效益及一定的經(jīng)濟效益?，F(xiàn)將本項目作一個比較全面的介紹：一、本項目重晶石尾礦泥基本性能：1、化學成分，詳見表1。重晶石尾礦泥化學成份 表1Loss（%）SiO2（%）Fe2O3（%）Al2O3（%）CaO（%）MgO（%）K2O（%）Na2O（%）10.3838.6012.6121.980.831.841.790.1888.212、塑性指數(shù)，詳見表2。重晶石尾礦泥塑性指數(shù) 表2液限(%)塑限(%)塑性指數(shù)63.737.426.33、干燥敏感

4、性系數(shù)，詳見表3。重晶石尾礦泥干燥敏感性系數(shù) 表3 成型含水率(%)成型重量（g）臨界重量（g）干燥重量(g)干燥敏感性系數(shù)干燥敏感性系數(shù)平均值50.0442.1934.1228.121.41.150.3047.9639.9131.911.050.8151.1442.9133.910.94、燒結性能，詳見表4。模擬試驗力學強度試驗結果 表4 焙燒溫度（）試件直徑(cm)試件平均折合實心抗壓強度(MPa)9504.6016.4510004.2344.710504.1267.65、實物性狀，見圖1、圖2。重晶石尾礦泥實物圖片1 圖1 重晶石尾礦泥實物圖片2 圖2 二、本項目的技術難點：利用重晶石尾

5、礦泥生產(chǎn)燒結墻體材料在國內(nèi)為首創(chuàng)，主要難點為原料含水率高，粘性大及原料的高鋁低硅性能。 要建成一座現(xiàn)代化、規(guī)范化的工廠，將重晶石尾礦泥作為原料，生產(chǎn)出優(yōu)質的燒結保溫砌塊，我們要解決的兩大難題是：重晶石尾礦泥化學成分中硅低鋁高，燒失量大，不能滿足燒結制品化學成分要求的問題；重晶石尾礦泥含水率高，粘度大，原料制備工藝過程困難、磚坯強度低，不易干燥的問題，以及原料干燥敏感性高，干燥易開裂的問題。三、問題的解決我們在利用各種廢渣生產(chǎn)燒結墻體材料方面積累了大量的經(jīng)驗，但是利用重晶石尾礦泥生產(chǎn)燒結墻體材料，還是首次，在全國也是首創(chuàng)。業(yè)主單位和科研設計單位共同協(xié)作進行了大量的考察、檢驗、實驗、試驗后，制定出

6、了切實可行的配方方案和原料制備方案，實現(xiàn)了原料全部為重晶石尾礦泥、煤矸石、爐渣，即全廢渣生產(chǎn)燒結保溫砌塊。在解決半成品的干燥困難方面，我院針對國家政策倡導的要求墻體材料行業(yè)結構調整、轉型升級技術改造已經(jīng)有了一定的技術儲備，大型機械化室式單層干燥系統(tǒng)技術及裝備就是我院針對燒結墻體材料企業(yè)利用廢渣原料以及生產(chǎn)薄壁空心制品過程中，半成品強度低，需進行二次碼燒，而傳統(tǒng)的二次碼燒工藝勞動強度高、工人勞動環(huán)境差的問題而研究開發(fā)的一套自動化技術和裝備，該套技術和裝備包含了我院兩項發(fā)明專利、三項實用新型專利，屬于國內(nèi)領先水平。本項目使該套技術在我省省內(nèi)成功落地，并應用于重晶石尾礦泥燒結保溫砌塊，為我省企業(yè)的循

7、環(huán)經(jīng)濟建設、以及墻體材料行業(yè)轉型升級改造，起到了很好的示范作用。四、生產(chǎn)工藝過程簡述重晶石尾礦泥經(jīng)榨濾機榨濾后置于堆棚繼續(xù)自然風干，待含水率達22%左右后用裝載機運入生產(chǎn)線尾礦泥堆棚儲存待用，煤矸石用汽車運輸入廠，儲存于堆棚中待用，爐渣用汽車運輸入廠儲存于爐渣堆棚中待用。由裝載機送入箱式給料機，經(jīng)過計量給料后入齒輥破碎機破碎，后入雙軸攪拌機，爐渣由裝載機送入箱式給料機進行計量給料，煤矸石由裝載機送入板式給料機進行計量給料，爐渣與煤矸石由膠帶運輸機一起送入顎式破碎機進行粗破，然后進入錘式破碎機進行中、細破碎，經(jīng)滾筒篩分，粗料由膠帶運輸機送回錘式破碎機再破碎，細料由膠帶運輸機送到雙軸攪拌機與尾礦泥

8、混合攪拌，后又進入強力攪拌擠出機進一步混合，混合料由膠帶運輸機送至陳化庫移動式膠帶布料機，將混合料水平均勻分布于陳化庫整個長度方向上，經(jīng)過3天左右的疏解與悶存后，由懸臂式液壓多斗取土機垂直于陳化庫長度方向進行取料，實現(xiàn)貫穿整個陳化庫的大面積的均化。原料出陳化庫后經(jīng)過一道強力攪拌擠出機攪拌后進入雙級真空擠磚機擠出成型，雙級真空擠磚機將泥料擠成泥條，泥條經(jīng)切條機切條，切坯機切坯，得到濕坯。濕坯由上架編組機按干燥工藝要求形成整齊陣列，并把每一陣列的磚坯碼放在干燥坯板上，上架機將干燥坯板按照指狀叉車的間距及層數(shù)垂直擺放在托架上，指狀叉車將干燥坯板及濕坯送入各干燥通道，經(jīng)過20至25小時的干燥，指狀叉車

9、進入干燥通道，將干燥好的磚坯和坯板叉出，夾板卸坯機將干磚坯夾到托輥上后送向干坯運輸機、轉向輸送機、干坯運坯膠帶運輸機，由機械手送上窯車后進入燒結隧道窯進行焙燒。在干燥室中磚坯與干燥介質進行濕熱交換，磚坯經(jīng)歷了升溫、等速干燥、降速干燥、降溫等過程，坯體內(nèi)的水分逐漸蒸發(fā)，濕坯逐步干燥得到干坯。干坯在隧道窯中經(jīng)過預熱帶、燒成帶、保溫帶、冷卻帶，經(jīng)歷了一系列物理化學反應，成為燒結保溫砌塊成品。焙燒采用全內(nèi)燃方式，燒制制品所需熱量大部分由爐渣帶入，隧道窯內(nèi)磚坯內(nèi)可燃物燃燒后釋放的低溫含硫煙氣由排煙風機抽出，送入脫硫塔處理達標后排入大氣，高溫潔凈煙氣、冷卻帶冷卻制品獲得的余熱空氣以及窯車底部冷卻窯車獲得的

10、熱空氣，由送熱風機抽送到干燥室干燥磚坯。全廠所有廢渣均回收利用。成型工段的廢濕坯，由皮帶機輸送返回到擠磚機前的強力攪拌擠出機經(jīng)過強力攪拌后再循環(huán)利用；干燥工段廢坯及燒成工段廢磚運回原料堆棚，經(jīng)過顎式破碎機、錘式破碎機破碎后，再次進入生產(chǎn)線循環(huán)利用。五、項目建成的意義 該項目設計年生產(chǎn)燒結空心砌塊、燒結保溫砌塊、燒結多孔磚等6000萬塊（折標磚），年消納廢渣量為： 消納重晶石尾礦泥：9.15萬噸消納煤矸石：6.39萬噸消納爐渣：2.75萬噸 經(jīng)過近一年的生產(chǎn)運行，生產(chǎn)線各項指標均達到或優(yōu)于設計指標，達到了預期的目標。該項目的建成，首先是在為企業(yè)消納掉大量廢渣的同時，生產(chǎn)出了優(yōu)質的墻體材料產(chǎn)品，實現(xiàn)了企業(yè)的閉合生態(tài)、循環(huán)經(jīng)濟。其次是在貴