一种利用煤矸石、煤泥焙烧的制备器皿工艺及方法

技术领域

本发明涉及煤矸石综合利用技术领域，具体为一种利用煤矸石、煤泥焙烧制备工艺装饰品及方法。

背景技术

煤矸石是煤矿生产过程中产生的废渣，约占煤炭产量的10％，对环境的危害很大，煤炭开采留下了数以亿吨的煤矸石，给矿区城市的环境带来极大的负面影响，前些年，这些煤矸石尚能烧制建筑用的烧结砖，但随着新型建材的不断更新和建筑市场的萎靡，烧结砖的用途已是越来越少。

而煤矸石的堆积不但占用大量土地，而且带来一系列环境问题，煤矸石山溢流水使地下水呈现高矿度化、高硬度，导致土壤盐碱化，使农作物减产甚至绝收；煤矸石长时间露地堆积后，往往会发生自然现象，并排放出大量有毒的二氧化硫、硫化氢、氮氧化物、一氧化碳和二氧化碳等气体，污染周边环境，破坏生态平衡，煤矸石是我国排放量最大的工业固体废弃物之一，弃之为害，用之为宝，因此，加强对煤矸石的生态治理及综合利用已是一个刻不容缓、亟待研究解决的重要社会题，且现有技术在烧制工艺装饰品如景观花盆的过程中，由于景观花盆体量大，梯度结构，本身塑性大等问题，使得景观花盆在焙烧时很容易出现开裂的现象，造成产品合格率低，故提出一种利用煤矸石、煤泥焙烧制备工艺装饰品及方法。

发明内容

(一)解决的技术问题

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种利用煤矸石、煤泥焙烧制备工艺装饰品及方法，解决了煤矸石的堆积不但占用大量土地，而且带来一系列环境问题和现有技术中工艺装饰品景观花盆在焙烧时很容易出现开裂的现象，造成产品合格率低的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种利用煤矸石、煤泥焙烧制备器皿，包括以下原料：煤矸石、煤泥和水，所述煤矸石和煤泥比例为 2.2：2.8，所述水的添加量为煤矸石和煤泥总量的15.5％。

优选的，所述煤矸石主要成分为Al

优选的，所述微量稀有元素为镓、钒、钛、镉和钴等金属元素。

一种利用煤矸石、煤泥焙烧制备工艺装饰品的方法，包括以下步骤：

S1、把干燥的煤矸石过筛、球磨均匀，备用；

S2、把干燥的煤泥过筛、球磨均匀，备用；

S3、将步骤S1和S2球磨均匀后的煤矸石、煤泥和水按照比例加入搅拌机中搅拌，搅拌均匀后用液压灌装机将搅拌好的原料注入到花盆模具的内胆和外框之间并挤压成型；

S4、将步骤S3注入到花盆模具内挤压成型的坯体放置在干燥的养生房内，静置预养8～13小时；

S5、预养完成后，进行脱模，脱模后背干40小时，然后进入烘干窑烘干；

S6、烘干后进入焙烧窑，两车烧结砖坯夹一车花盆，按照45～55分钟速度推进，使其逐步升温，最高温度不超过1080℃，焙烧区停留时间不超过11 小时，然后逐步冷却；

S7、焙烧完成后缓慢冷却至室温，然后采用挂柚处理和人工彩绘处理的方式进行处理，得到工艺饰品。

优选的，所述花盆模具的外框尺寸为上底1050厘米、下底950厘米、宽 700厘米、高650厘米，所述模具的内胆尺寸为长1080厘米、宽600厘米和高550厘米。

优选的，步骤S3所述在搅拌机中以转速为60～100r/min，搅拌25～ 35min，所述液压灌装机灌装时压力为0.55-0.65Mpa。

优选的，步骤S5所述烘干窑烘干温度为60-80℃，烘干时间为30-50min，步骤S6所述焙烧窑送风量控制30000～34000m

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种利用煤矸石、煤泥焙烧制备器皿工艺及方法，具备以下有益效果：

(1)通过将煤矸石和洗煤厂的废料煤泥按比例调和成原料，加适当的水，利用液压设备把原料挤压成型，脱模后按一定温度、时间烘干，然后进入焙烧窑烧制成工艺装饰品，工艺简单，工艺成本低，同时解决了煤矸石的堆积不但占用大量土地，且带来一系列环境问题的烦恼，真正的做到变废为宝和资源的有效利用，在矿山废弃物治理上又向前迈进了重要的一步。

(2)通过合理控制煤矸石和煤泥的比例，完成原料的最佳配比，并在制备的过程中配合液压设备，严格控制液压设备的压力压强抑制产品的塑性，使产品在脱模后能自由移体，避免半成品出现裂痕的问题，半成品成型后，进入烘干窑脱水烘干，严格控制温度，使半成品迅速脱水，避免产生裂痕，最后在焙烧的过程中合理控制升温速度、时间和焙烧窑风量，使得产品合格率高于百分之九十八，解决了现有技术工艺装饰品景观花盆在焙烧时很容易出现开裂的现象，造成产品合格率低的问题。

附图说明

图1为本发明制备的工艺品的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

一种利用煤矸石、煤泥焙烧制备器皿，包括以下原料：煤矸石、煤泥和水，煤矸石和煤泥比例为2.2：2.8，水的添加量为煤矸石和煤泥总量的15.5％。

进一步的，煤矸石主要成分为Al

进一步的，微量稀有元素为镓、钒、钛、镉和钴等金属元素。

一种利用煤矸石、煤泥焙烧制备器皿的方法，包括以下步骤：

S1、把干燥的煤矸石过筛、球磨均匀，备用；

S2、把干燥的煤泥过筛、球磨均匀，备用；

S3、将步骤S1和S2球磨均匀后的煤矸石、煤泥和水按照比例加入搅拌机中以60r/min的转速搅拌25min，搅拌均匀后用液压灌装机将搅拌好的原料注入到花盆模具的内胆和外框之间并挤压成型，液压灌装机灌装时压力为 0.55Mpa；

S4、将步骤S3注入到花盆模具内挤压成型的坯体放置在干燥的养生房内，静置预养10小时；

S5、预养完成后，进行脱模，脱模后背干36小时，然后进入烘干窑烘干，烘干温度为70℃，烘干时间为40min；

S6、烘干后进入焙烧窑，两车烧结砖坯夹一车花盆，按照40分钟速度推进，使其逐步升温，最高温度不超过1080℃，焙烧区停留时间不超过11小时，然后逐步冷却，焙烧窑送风量控制32000m

S7、焙烧完成后缓慢冷却至室温，然后采用挂柚处理和人工彩绘处理的方式进行处理，得到工艺饰品。

进一步的，模具的外框尺寸为上底1200厘米、下底1050厘米、宽700 厘米、高650厘米，模具的内胆尺寸为长1000厘米、宽600厘米和高550厘米。

实施例二：

一种利用煤矸石、煤泥焙烧制备工艺装饰品，包括以下原料：煤矸石、煤泥和水，煤矸石和煤泥比例为2：3，水的添加量为煤矸石和煤泥总量的 13.5％。

进一步的，煤矸石主要成分为Al

进一步的，微量稀有元素为镓、钒、钛和钴等金属元素。

一种利用煤矸石、煤泥焙烧制备工艺装饰品的方法，包括以下步骤：

S1、把干燥的煤矸石过筛、球磨均匀，备用；

S2、把干燥的煤泥过筛、球磨均匀，备用；

S3、将步骤S1和S2球磨均匀后的煤矸石、煤泥和水按照比例加入搅拌机中以70r/min的转速搅拌30min，搅拌均匀后用液压灌装机将搅拌好的原料注入到花盆模具的内胆和外框之间并挤压成型，液压灌装机灌装时压力为 0.6Mpa；

S4、将步骤S3注入到花盆模具内挤压成型的坯体放置在干燥的养生房内，静置预养11小时；

S5、预养完成后，进行脱模，脱模后背干36小时，然后进入烘干窑烘干，烘干温度为75℃，烘干时间为45min；

S6、烘干后进入焙烧窑，按照45分钟速度推进，使其逐步升温，最高温度不超过1080℃，焙烧区停留时间不超过11小时，然后逐步冷却，焙烧窑送风量控制32000m

S7、焙烧完成后缓慢冷却至室温，然后采用挂柚处理和人工彩绘处理的方式进行处理，得到工艺饰品。

进一步的，模具的外框尺寸为上底1050厘米、下底950厘米、宽700厘米、高650厘米，模具的内胆尺寸为长1000厘米、宽600厘米和高550厘米。

实施例三：

一种利用煤矸石、煤泥焙烧制备工艺装饰品，包括以下原料：煤矸石、煤泥和水，煤矸石和煤泥比例为2.2：2.8，水的添加量为煤矸石和煤泥总量的15.5％。

进一步的，煤矸石主要成分为Al

进一步的，微量稀有元素为镓、钒、钛和钴等金属元素。

一种利用煤矸石、煤泥焙烧制备工艺装饰品的方法，包括以下步骤：

S1、把干燥的煤矸石过筛、球磨均匀，备用；

S2、把干燥的煤泥过筛、球磨均匀，备用；

S3、将步骤S1和S2球磨均匀后的煤矸石、煤泥和水按照比例加入搅拌机中以80r/min的转速搅拌35min，搅拌均匀后用液压灌装机将搅拌好的原料注入到花盆模具的内胆和外框之间并挤压成型，液压灌装机灌装时压力为 0.55Mpa；

S4、将步骤S3注入到花盆模具内挤压成型的坯体放置在干燥的养生房内，静置预养10小时；

S5、预养完成后，进行脱模，脱模后背干36小时，然后进入烘干窑烘干，烘干温度为80℃，烘干时间为50min；

S6、烘干后进入焙烧窑，两车烧结砖坯夹一车花盆，按照43分钟速度推进，使其逐步升温，最高温度不超过1080℃，焙烧区停留时间不超过11小时，然后逐步冷却，焙烧窑送风量控制32000m

S7、焙烧完成后缓慢冷却至室温，然后采用挂柚处理和人工彩绘处理的方式进行处理，得到工艺饰品。

进一步的，模具的外框尺寸为上底1050厘米、下底950厘米、宽700厘米、高650厘米，模具的内胆尺寸为长1000厘米、宽600厘米和高550厘米。

本发明通过将煤矸石和洗煤厂的废料煤泥按比例调和成原料，加适当的水，利用液压设备把原料挤压成型，脱模后按一定温度、时间烘干，然后进入焙烧窑烧制成工艺装饰品，工艺简单，工艺成本低，同时解决了煤矸石的堆积不但占用大量土地，且带来一系列环境问题的烦恼，真正的做到变废为宝和资源的有效利用，在矿山废弃物治理上又向前迈进了重要的一步，通过合理控制煤矸石和煤泥的比例，完成原料的最佳配比，并在制备的过程中配合液压设备，严格控制液压设备的压力压强抑制产品的塑性，使产品在脱模后能自由移体，避免半成品出现裂痕的问题，半成品成型后，进入烘干窑脱水烘干，严格控制温度，使半成品迅速脱水，避免产生裂痕，最后在焙烧的过程中合理控制升温速度、时间和焙烧窑风量，使得产品合格率高于百分之九十八，解决了现有技术工艺装饰品景观花盆在焙烧时很容易出现开裂的现象，造成产品合格率低的问题。

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改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。