利用石料切割固废生产粉煤灰的方法
技术领域
本发明涉及一种石料切割工艺，尤其是一种石料切割固废处理方法。
背景技术
石料从采石山上切割后(石料一般为几吨左右重)，运送到车间再通过液压石料切割机切割为所需形状或规格的成品板材，成品板材可以用作墙砖或地砖铺设在建筑外墙或地面。液压石料切割机在进行切料的时候，会持续的向刀片冲水，目的是：一方面对液压石料切割机的刀片进行降温；另一方面，切割石料会产生大量细小的飞灰，飞灰扩散至空气中会影响空气质量，此外，操作人员呼吸到飞灰会对健康严重不利，因此冲水的另一目的是防止扬灰。飞灰和水混合后进入到浆液池暂存，再通过泵抽取到石浆压滤机完成固液分离，得到回用水和含水率约20％的固废物，该固废物即是本发明所述的“石料切割固废”。
其中回用水重新用于石材切割机的冲水；而石料切割固废由于不符合国家“环保法”相关规定，不能直接排放；此外，由于石料切割固废颗粒太细，用作建筑材料会影响建筑物的强度，因此也不能用作建筑材料；且如果填埋也会影响泥土的疏松度，可能会导致水土流失。目前的处理方法只能进行露天堆存，不仅需要根据规定向国家缴纳25元/吨的税费，更重要的是严重占用土地资源，对环境造成破坏。
粉煤灰可以作砂浆或混凝土的掺和料，在混凝土中掺加粉煤灰代替部分水泥或细骨料，不仅能降低成本，而且能提高混凝土的和易性、提高不透水、气性、抗硫酸盐性能和耐化学侵蚀性能、降低水化热、改善混凝土的耐高温性能、减轻颗粒分离和析水现象、减少混凝土的收缩和开裂以及抑制杂散电流对混凝土中钢筋的腐蚀。国标二级优质粉煤灰特别适用于配制泵送混凝土、大体积混凝土、抗渗结构混凝土、抗硫酸盐混凝土和抗软水侵蚀混凝土及地下、水下工程混凝土、压浆混凝土和碾压混凝土。
发明内容
为解决石料切割固废难以处理的问题，本发明提供了一种利用石料切割固废生产粉煤灰的方法。
本发明所采用的技术方案是：利用石料切割固废生产粉煤灰的方法，包括以下步骤：
S1：向石料切割固废中加入粒径为2～4cm的煤矸石，所述煤矸石与石料切割固废的质量比为0.08～0.12:1，混合搅拌均匀，然后在850～1000℃下煅烧，直至将物料含水率降至3％以下，得到煅烧后物料；
S2、向所述煅烧后物料中加入炉渣，所述炉渣与石料切割固废的质量之比为0.02～0.08:1，然后混合研磨至物料能过325目筛，即得。
由于石料切割固废中含有铁、硅、铝、锰等金属离子，而国家规定的二级粉煤灰不允许出现金属离子，且由于石料切割固废中C含量较高，因此其物理性能较脆。通过高温煅烧可以去除石料切割固废中含有的金属离子，同时改变其物理性能，使之燃烧后的物理性能变为惰性，降低烧失量，进而提高强度。
但是由于原料本身性质的限制，石料切割固废直接经过煅烧产生的粉料其强度仍然较低，无法满足二级粉煤灰的强度要求，且煅烧后的粉料颜色呈现粉色，使后期制作的粉煤灰不满足建筑材料的要求。
针对上述问题，本发明采用向石料切割固废中加入粒径为2～4cm的煤矸石，所述煤矸石与石料切割固废的质量比为0.08～0.12:1，混合搅拌均匀后再进行共同煅烧，实验表明，该方案可显著增加煅烧后产品强度，且可使煅烧后物料颜色改变为褐色至黑褐色，使产物符合二级粉煤灰的质量要求。
同时由于高温煅烧后的物料呈现惰性，本发明通过在煅烧后加入炉渣起到改善物料活性的作用。
本领域技术人员能够理解，本发明所述的炉渣，又称溶渣，火法冶金过程中生成的浮在金属等液态物质表面的熔体，其组成以氧化物(二氧化硅，氧化铝，氧化钙，氧化镁)为主。
作为本发明的进一步改进，所述石料切割固废为黑色花岗岩石材切割时所产生的石料切割固废。
更佳的，所述黑色花岗岩石材选自中国黑，四川黑，宜宾黑，芝麻黑，可替代蒙古黑，福鼎黑，丰镇黑中的一种。
本发明的有益效果是：1)提供了一种新的石料切割固废回收利用途径；2)所制得的粉煤灰产品完全符合国家法定检测标准的混凝土掺和材料二级粉煤灰质量标准，实现石料切割固废的资源化利用；以某厂为例，占地140亩，20个车间，每个车间配备一台液压切割机，再配置两台石浆压滤机。每天生产3000吨的板材，要产生约15％的石料切割固废，采用本发明的方法变废为宝，每年可节省排污税收11250元，增加粉煤灰销售利润约9万元，相当于每年带来经济利润10万余元，更重要的是彻底解决了石料切割固废对环境的污染问题。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明。
实施例一：
按照如下方法生产利用石料切割固废生产粉煤灰的方法，包括以下步骤：
本实施例采用的黑色花岗岩石材为四川黑。
(1)向石料切割固废中加入粒径为2～4cm的煤矸石，所述煤矸石与石料切割固废的质量比为0.1:1，混合搅拌均匀，然后在950℃下煅烧，直至将物料含水率降至3％时停止煅烧，得到煅烧后物料。
(2)向所述煅烧后物料中加入炉渣，所述炉渣与石料切割固废的质量之比为0.06:1，然后混合研磨至物料能过325目筛，即得粉煤灰产品。
(3)依据GB/T%201596-2005试验方法对所得粉煤灰产品进行性能检测，结果见表1。
实施例二：
按照如下方法生产利用石料切割固废生产粉煤灰的方法，包括以下步骤：
本实施例采用的黑色花岗岩石材为宜宾黑。
(1)向石料切割固废中加入粒径为2～4cm的煤矸石，所述煤矸石与石料切割固废的质量比为0.08:1，混合搅拌均匀，然后在1000℃下煅烧，直至将物料含水率降至3％时停止煅烧，得到煅烧后物料。
(2)向所述煅烧后物料中加入炉渣，所述炉渣与石料切割固废的质量之比为0.08:1，然后混合研磨至物料能过325目筛，即得粉煤灰产品。
(3)依据GB/T%201596-2005试验方法对所得粉煤灰产品进行性能检测，结果见表1。
实施例三：
按照如下方法生产利用石料切割固废生产粉煤灰的方法，包括以下步骤：
本实施例采用的黑色花岗岩石材为丰镇黑。
(1)向石料切割固废中加入粒径为2～4cm的煤矸石，所述煤矸石与石料切割固废的质量比为0.12:1，混合搅拌均匀，然后在850℃下煅烧，直至将物料含水率降至3％时停止煅烧，得到煅烧后物料。
(2)向所述煅烧后物料中加入炉渣，所述炉渣与石料切割固废的质量之比为0.02:1，然后混合研磨至物料能过325目筛，即得粉煤灰产品。
(3)依据GB/T%201596-2005试验方法对所得粉煤灰产品进行性能检测，结果见表1。
对比例一：
该对比例为实施例一的对照实验，按照与实施例一相同的实验条件设计，其区别仅在于：步骤(1)中未加入煤矸石。
依据GB/T%201596-2005试验方法对所得粉煤灰产品进行性能检测，结果见表1。
表1粉煤灰产品性能检测结果
由表1可以看出，本发明实施例样品所检参数均符合GB/T 1596-2005中Ⅱ级要求，且颜色为褐色至黑褐色，满足作为建筑材料的粉煤灰的颜色要求。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
