(19)国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202210233653.9
(22)申请日 2022.03.10
(71)申请人 赵生荣
地址 017000 内蒙古自治区鄂尔多斯市准
格尔旗暖水乡得胜有梁村南社105号
(72)发明人 赵生荣 高燕飞 赵子琦 郝婧渌
(74)专利代理机构 北京深川专利代理事务所
(普通合伙) 16058
专利代理师 钟家俊
(51)Int.Cl.
C04B 35/66(2006.01)
C04B 35/622(2006.01)
C04B 35/185(2006.01)
(54)发明名称
制备方法
(57)摘要
本发明提供了一种利用煤矸石制作45莫来
卡特配方及其制备方法，可以利用固体废弃物煤
煤矸石是沉积岩，受地质结构和环境的影响，煤
矸石的结构形式多以片状和钟乳状为主，其中，
矸石的结构形式多以片状和钟乳状为主，其中，
片状结构的煤矸石煅烧后的体积密度比较好，特
别是在1580℃—1600℃煅烧后体积密度能达到
2.6g/cm 3。制品在低、中温(1250℃‑‑1350℃)工
况条件下使用出现不同程度黄，影响窑具的正
常使用。权利要求书1页 说明书3页CN 114478037 A 2022.05.13
C N 114478037
A
1.一种利用煤矸石制作45莫来卡特配方，其特征在于，所述利用煤矸石制作45莫来卡特配方主要包括以下成分：甲煤矸石60％，乙煤矸石33％，钾长石7％。
2.一种利用煤矸石制作45莫来卡特制备方法，
包括以下步骤：(1)首先收集采集材料；
(2)原矿经过颚式破机破碎成小于1.5厘米的碎块后分别入三个料仓；
(3)然后通过料仓下的三条电子计量皮带秤，在plc或dcs系统控制下按比例进行精准配料；
(4)混料进入欧版磨磨头仓后通过欧版磨粉磨成325目粉料(45微米的含量大于95％)；
(5)再通过自动加水配料系统将粉料用混料机进行混料；
(6)再进入陈化池陈化48小时；
(7)再通过桥架式多斗挖机挖运至皮带输送机上，输送至搅拌机内搅拌均匀后进入真空挤出机挤出；
(8)再通过机器人码垛，通风干燥；
(9)在干燥完成之后，放置在窑炉内进行煅烧；
(10)煅烧完成之后，在窑炉内保温5小时，即可获得成品。
3.根据权利要求2所述的一种利用煤矸石制作45莫来卡特制备方法，其特征在于，所述粉料含水量控制在15％左右。
4.根据权利要求2所述的一种利用煤矸石制作45莫来卡特配方，其特征在于，所述煅烧时，需要在窑炉内高温1540℃煅烧。
权 利 要 求 书1/1页CN 114478037 A
一种利用煤矸石制作45莫来卡特配方及其制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及煤矸石应用领域，具体是指一种利用煤矸石制作45莫来卡特配方及其制备方法。
背景技术
[0002]莫来卡特产于英国，国内高档窑具使用的莫来石中40％是进口。固体废弃物煤矸石是研发45莫来卡特最佳原料，中国的煤炭资源主要集中在晋、陕、蒙等地区，随着我国工业的发展用电需求量在不断增加，且以火力发电为主，煤炭的需求量依然很大，加之煤化工产业的大发展，就地转化煤炭的量有增无减。与煤半生的固废：煤矸石、煤系高岭土、木节土等大量产生。这些固体废弃物给煤炭生产企业的处置和填埋造成很大困难。更重要的是给环境污染造成潜在的巨大风险。绝大多数矿山企业都处于沟壑地带，这些固废的处置和填埋一般都在低洼地带，雨、雪后地表水渗入填埋物中，一部分会渗入地下污染地下水源，还有一部分通过蒸发进入大气层，形成酸雨的可能性极大。
[0003]煤矸石是煤炭在开采过程中所产生的废渣，在我国所有的工业固体肥料排放中，煤矸石这种废渣的排放量一直居高不下，煤矸石露天堆放会产生大量扬尘，这主要是由于在地面堆放的煤矸石受到长时
间的日晒雨淋后，将会风化粉碎；另外，煤矸石吸水后会崩解，从而很容易产生粉尘。在风力的作用下，将会恶化矿区大气的质量。
[0004]固废综合利用项目是国家支持和鼓励的，且符合产业政策。但就市场上的产品多以煅烧焦宝石、堇青石，莫来石为主。耐火材料致命的缺陷是开裂，也是行业通病。传统的莫来石产品存在三相；即莫来石相、玻璃相、方石英相。方石英相是使制品开裂的主要原因。有些生产企业通过提高煅烧温度来提高莫来石相，减少方石英相。这样虽然能减少制品开裂，但制品在中、低工况条件下使用容易出现反现象。一般窑具的使用温度在1250℃‑‑1350℃之间。在此工况条件下使用反复使用黄越来越深。
发明内容
[0005]以解决上述背景技术中提出的问题，本发明的目的在于提供一种利用煤矸石制作45莫来卡特配方及其制备方法，可以利用固体废弃物煤矸石为主要原料研发的45莫来卡特，解决制品缺陷的问题。煤矸石是沉积岩，受地质结构和环境的影响，煤矸石的结构形式多以片状和钟乳状为主，其中，片状结构的煤矸石煅烧后的体积密度比较好，特别是在1580℃—1600℃煅烧后体积密度能达到2.6g/cm3。
[0006]制品在低、中温(1250℃‑‑1350℃)工况条件下使用出现不同程度黄，影响窑具的正常使用。钟乳状的煤矸石在高温煅烧后体积密度2.4g/cm3左右，白度较好，制品在低、中温(1250℃‑‑1350℃)工况条件下使用不反。
[0007]为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种利用煤矸石制作45莫来卡特配方，其特征在于，所述利用煤矸石制作45莫来卡特配方主要包括以下成分：甲煤矸石60％，乙煤矸石33％，钾长石7％。
[0008]一种利用煤矸石制作45莫来卡特制备方法，包括以下步骤：
[0009](1)首先收集采集材料；
[0010](2)原矿经过颚式破机破碎成小于1.5厘米的碎块后分别入三个料仓；
[0011](3)然后通过料仓下的三条电子计量皮带秤，在plc或dcs系统控制下按比例进行精准配料；
[0012](4)混料进入欧版磨磨头仓后通过欧版磨粉磨成325目粉料(45微米的含量大于95％)；
[0013](5)再通过自动加水配料系统将粉料用混料机进行混料；
[0014](6)再进入陈化池陈化48小时；
[0015](7)再通过桥架式多斗挖机挖运至皮带输送机上，输送至搅拌机内搅拌均匀后进入真空挤出机挤出；
[0016](8)再通过机器人码垛，通风干燥；
[0017](9)在干燥完成之后，放置在窑炉内进行煅烧；
[0018](10)煅烧完成之后，在窑炉内保温5小时，即可获得成品。
[0019]作为改进，所述粉料含水量控制在15％左右。
[0020]作为改进，所述煅烧时，需要在窑炉内高温1540℃煅烧。
[0021]本发明的有益效果是：这个种利用煤矸石制作45莫来卡特配方及其制备方法，在制作莫来卡特的时候使用不反，煤矸石是沉积岩，受地质结构和环境的影响，煤矸石的结构形式多以片状和钟乳状为主，其中，片状结构的煤矸石煅烧后的体积密度比较好，特别是在1580℃—1600℃煅烧后体积密度能达到 2.6g/cm3；钟乳状的煤矸石在高温煅烧后体积密度2.4g/cm3左右，莫来石相50‑‑60％之间，耐火度大于 1710℃，体积密度大于2.45g/cm3，膨胀系数曲线与英国莫来卡特曲线相近，高温蠕变为零，且制品在低、中温(1250℃‑‑1350℃)工况条件下使用完全不反，多次反复使用仍为白。制品中没有方石英相，只有莫来石相和玻璃相。
[0022]莫来卡特比传统的莫来石，在做成制品的使用寿命增加50％，普通莫来石窑具的周转次数一般40次，用莫来卡特窑具的周转次数能达到60次，传统莫来石不同程度的都有方石英相存在，45莫来卡特完
全没有方石英相存在，解决了制品在使用过程中随温度的升降，四种石英晶型转化导致制品剧烈收缩和膨胀，大大缩短制品的使用寿命。配方中这个配方的成功问世，即能完全满足制品的正常使用，也节省了不少能源，通过大量反复的实验：1540℃升高到1580℃，每吨产品消耗天然气增加60标立方米，对窑炉和窑具的使用寿命明显缩短。在烧成前长石能起瘠性原料的作用，减少坯体的干燥收缩和变形，改善干燥性能，缩短干燥时间。
[0023]钾长石的主要作用可以完全解决方石英相的存在和降低煅烧温度及增加产品体积密度，钾长石在烧成时可作为熔剂降低烧成温度，促使石英和高岭土熔融，并在液相中互相扩散渗透而加速莫来石的形成。熔融中生成的长石玻璃体充填于坯体的莫来石晶粒之间，使坯体致密而减少空隙，从而提高其机械强度和介电性能。此外长石玻璃的生成还能提高坯体的透光性。长石在陶瓷坯体中的掺入量随原料不同、产品的要求不同而异。
具体实施方式
[0024]下面用具体实施例说明本发明，并不是对本发明的限制。
[0025]实施例一
[0026](1)一种利用煤矸石制作45莫来卡特配方，包括以下重量份的各组分：
[0027]甲煤矸石60％，乙煤矸石33％，钾长石7％。
[0028](2)一种利用煤矸石制作45莫来卡特制备方法，包括以下步骤：
[0029]首先收集采集材料，将采集完成的材料原矿经过颚式破机破碎成小于1.5厘米的碎块后分别入三个料仓，然后通过料仓下的三条电子计量皮带秤，在plc或dcs系统控制下按比例进行精准配料；混料进入欧版磨磨头仓后通过欧版磨粉磨成325目粉料(45微米的含量大于95％)，再通过自动加水配料系统将粉料用混料机进行混料，粉料含水量控制在15％左右，再进入陈化池陈化48小时；再通过桥架式多斗挖机挖运至皮带输送机上，输送至搅拌机内搅拌均匀后进入真空挤出机挤出；再通过机器人码垛，通风干燥；在干燥完成之后，放置在窑炉内进行煅烧，煅烧时，需要在窑炉内高温1540℃煅烧煅烧完成之后，在窑炉内保温5小时，即可获得成品。
[0030]实施例二
[0031](1)一种利用煤矸石制作45莫来卡特配方，包括以下重量份的各组分：
[0032]甲煤矸石50％，乙煤矸石40％，钾长石10％。
[0033](2)一种利用煤矸石制作45莫来卡特制备方法，包括以下步骤：
[0034]首先收集采集材料，将采集完成的材料原矿经过颚式破机破碎成小于1.5厘米的碎块后分别入三个料仓，然后通过料仓下的三条电子计量皮带秤，在plc或dcs系统控制下按比例进行精准配料；混料进入欧版磨磨头仓后通过欧版磨粉磨成325目粉料(45微米的含量大于95％)，再通过自动加水配料系统将粉料用混料机进行混料，粉料含水量控制在15％左右，再进入陈化池陈化48小时；再通过桥架式多斗挖机挖运至皮带输送机上，输送至搅拌机内搅拌均匀后进入真空挤出机挤出；再通过机器人码垛，通风干燥；在干燥完成之后，放置在窑炉内进行煅烧，煅烧时，需要在窑炉内高温1540℃煅烧煅烧完成之后，在窑炉内保温5小时，即可获得成品。
[0035]以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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