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微波辐照煤矸石陶瓷砖应用基础研究

赵志曼  
【摘要】:煤矸石为采煤工业中排出的废渣,据调查和测算,到目前为止,全国的煤矸石累计堆积量在25.00亿吨以上。大量煤矸石的堆放,不仅占用大量的耕地,而且由于风吹雨淋,严重污染环境和水源,已成为一大社会公害。 截止2000年底,云南省煤炭保有储量为240.60亿吨,居全国第八位,南方14省区市的第二位。云南省煤矸石排放量每年为500~600万吨,为云南省固体废弃物排放量之首。因此,如何利用高新技术生产高附加值煤矸石产品,使煤矸石无害化资源化,已成为云南省煤炭工业可持续发展中不可忽视的问题。 目前国内外煤矸石主要用在1、生产普通建筑材料;2、生产高档建筑陶瓷砖;3、生产涂料和填料;4、生产高附加值产品;5、用于道路工程中的填方等方面。 建筑墙地砖自古以来就是建筑物的装饰材料之一,其所用原料为高岭质粘土。据不完全统计,2002年我国墙地砖年产量17.15亿平方米,占世界产量的2/5。随着科技进步和管理水平的提高,我国墙地砖产品质量和档次有了质的飞跃。但由于墙地砖所用原料增加农田损失,结合我国国情,寻找新原料已迫在眉睫。 为了节约耕地和保护环境,本论文对云南省滇东地区煤矿的煤矸石进行抽样分析,发现该地区的煤矸石所含矿物成分与粘土的矿物组成极为相似。如宣威市来宾煤矿的煤矸石和峨山煤矿的煤矸石,它们的主要矿物成分为高岭石、蒙脱石、石英砂、硅酸盐矿物、碳酸盐矿物、少量铁钛矿及碳质,且高岭土含量分别达68.70%以上,其化学成分与粘土的主要化学成分也非常相似。 建筑墙地砖坯一般由酸性氧化物SiO_2,中性氧化物Al_2O_3,碱金属氧化物K_2O、Na_2O、CaO和MgO等组成,同时也夹带了少量Fe、Ti等杂质氧化物。为了满足墙地砖使用性能的要求,通常坯体的化学组成控制范围是:SiO_245.00~60.00%、Al_2O_3 18.00~35.00%、CaO+MgO 0.50~2.00%、K_2O+Na_2O3.00~6.00%、Fe_2O_3+TiO1.00%和烧失量15.00%。研究表明:来宾煤矸石和峨山煤矸石在化学成分上是满足制砖要求的,并两地煤矸石均为高岭质高铝煤矸石。


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