煤矸石与页岩

页岩空心砖特点：
①保温：墙体平均传热系数（含梁柱部位）≤0.59，完全满足建筑节能65%的要求；
②抗裂：页岩空心砌块是经过真空、高压挤塑成型的，经1000度以上高温烧结而成，抗压强度≥MU3.5；同时，页岩空心砌块干，收缩率小，用其砌筑墙体后抹灰，灰面干燥后不会发生龟裂，从根本上解决了非承重墙体材料砌筑后容易开裂的问题；
③省钱：采用烧结页岩保温空心砖“一眠一斗”砌筑工艺，使砌体耗砖降低16%以上，节省沙浆60%，免除外挂保温，降低直接费用30%以上，大幅度降低空心砖机工程造价费用；
④施工简便，缩短工期。

根据煤矸石的物理化学性质，对其进行综合加工合理利用。

包括发电，制砖瓦、水泥、筑路等，还可从煤矸石中回收硫铁矿、高岭土等有用矿物。

利用现状
充填塌陷区
矸石充填是一种重要的复恳方式。

利用煤矸石作为塌陷区充填材料，可大量地消耗煤矸石，这样可减少煤矸石对矿山环境的污染(污染水源、污染大气、影响环境卫生等)，在充分利用矿区固体废物的同时，解决塌陷地的复垦问题，因而具有一举多得的效果。

发电
采煤过程中排出的废弃物大多含有一定量有机质，可以利用煤矸石在沸腾炉中燃烧供暖或发电，燃烧后的灰渣可用来生产水泥等建筑材料。

制砖
未经自燃的矸石可用以配料制砖，并且可以利用其中所含有机物的自燃，从而节约原料煤，这种方法投资不大，方法简单，已广泛使用。

煤歼石制砖技术和装备取得重大突破，制造技术达到国际先进水平。

煤矸石综台利用是一项长期的技术经济政策煤矸石是目前我国排放量最大的工业固体废弃物之一，煤矸石长期堆存，占用大量土地，同时造成自燃，污染大气和地下水。

但它又是可利用的资源，其综合利用是资源综合利用的重要组成部分。

“九五”以来煤矸石综合利有了较大的发展，利用途径不断扩大，技术水平不断提高。

但我国煤矸石综合利用技术装备水平还比较落后，产品的技术含量不高，综合利用发展也不平衡。

大力开展煤矸石综合利用可以增加企业的经济效益．改善煤矿生产结构，分流煤矿富余人员，同时又可以减少土地压占，改善环境质量。

煤矸石综合利用以大量利用为重点，将煤矸石发电、煤矸石建材及制品、复垦回填以及煤矸石山无害化处理等技术作为主攻方向，发展科技含量高、附加值高的煤矸石综合利用技术和产品。

加强煤矸石资源化利用的评价工作，对煤矸石的分布、积存量、矸石类型、特性等进行系统研究和分析．逐步建立煤矸石资料数据库，为合理有效利用煤矸石提供翔实可靠的基础资料。

根据煤矸石的矿物特性和理化性能确定综合利用途径。

煤矸石烧结砖是以煤矸石为结合剂的烧结砖工艺所生产的建筑材料。

生产工艺
生产工艺的主要环节有：将煤矸石装入料斗经皮带机送至原料加工厂房，经锤式粉碎机粉碎、滚筒筛或振动筛筛选加工成合格物料，然后送入一级搅拌加水后送入陈化仓进行陈化。

把经过陈化的物料用皮带机送入二级搅拌及真空制砖机制成砖坯，然后用液压自动码坯机将砖坯码到窑车上送入烘干洞进行烘干，将烘干的砖坯用摆渡车送到隧道窑口后顶入窑内烧结而成为成品砖。

制作方法
ａ．利用锤式破碎机对煤矸石原料进行破碎，然后用滚筒筛进行颗粒筛分处理，使得到的原料颗粒大小在２ｍｍ以下，其中２ｍｍ－５０μｍ的占２５％，５０μｍ－５μｍ的占５５％，小于５μｍ的占２０％，然后所得原料经搅拌机加水搅拌；ｂ．把搅拌好的原料输入陈化库陈化；ｃ．经陈化完的原料输入真空挤出机挤出成型；ｄ．把成型得到的坯体码放入干燥窑中干燥；ｅ．将干燥好的坯体放入焙烧窑中焙烧。

本发明由于采用高细破碎和陈化技术，提高坯料塑性；制坯采用高压真空挤出成型，提高砖坯密实度，优化空心砖的孔型和孔洞排布，进一步提高孔洞率，降低了砖内部传热，提高了砖的保温性能。

优点
煤矸石制砖，从耐压、抗折、耐酸以及耐碱性能都高于粘土砖；从建筑用砖的成本方面来看，砌墙及粉刷前不用浇水，可节省用水费及人工费，同时，由于硬度高，产品在运输中的损耗比粘土砖低。

实心砖和多孔砖多用于承重结构墙体，空心砖多用于非承重结构墙体
煤矸石回收用途
煤矸石弃置不用，占用大片土地。

煤矸石中的硫化物逸出或浸出会污染大气、农田和水体。

矸石山还会自燃发生火灾，或在雨季崩塌，淤塞河流造成灾害。

中国积存煤矸石达 10亿吨以上，每年还将排出煤矸石1亿吨。

为了消除污染，自60年代起，很多国家开始重视煤矸石的处理和利用。

利用途径有以下几种：
① 回收煤炭和黄铁矿：通过简易工艺，从煤矸石中洗选出好煤，通过筛选从中选出劣质煤，同时拣出黄铁矿。

或从选煤用的跳汰机──平面摇床流程中回收黄铁矿、洗混煤和中煤。

回收的煤炭可作动力的燃料，洗矸可作建筑材料，黄铁矿可作化工原料。

② 用于发电：主要用洗中煤和洗矸混烧发电。

中国已用沸腾炉燃烧洗中煤和洗矸的混合物（发热量每公斤约2000大卡）发电。

炉渣可生产炉渣砖和炉渣水泥。

日本有10多座这种电厂；所用中煤和矸石的混合物，一般每公斤发热量为3500大卡;火力不足时,用重油助燃。

德意志联邦共和国和荷兰把煤矿自用电厂和选煤厂建在一起，以利用中煤、煤泥和煤矸石发电。

③ 制造建筑材料：代替粘土作为制砖原料，可以少挖良田。

烧砖时，利用煤矸石本身的可燃物，可以节约煤炭。

煤矸石可以部分或全部代替粘土组分生产普通水泥。

自燃或人工燃烧过的煤矸石，具有一定活性,可作为水泥的活性混合材料，生产普通硅酸盐水泥(掺量小于20%)、火山灰质水泥（掺量20～50%）和少熟料水泥（掺量大于50%）。

还可直接与石灰、石膏以适当的配比，磨成无熟料水泥，可作为胶结料，以沸腾炉渣作骨料或以石子、沸腾炉渣作粗细骨料制成混凝土砌块或混凝土空心砌块等建筑材料。

英国、比利时等国有专用煤矸石代替硅质原料生产水泥的工厂。

煤矸石可用来烧结轻骨料。

日本于1964年用煤矸石作主要原料制造轻骨料，用于建造高层楼房，建筑物重量减轻20%。

用盐酸浸取可得结晶氯化铝。

浸取后的残渣，主要为二氧化硅，可作生产橡胶填充料和湿法生产水玻璃的原料。

剩余母液内所含的稀有元素（如锗、镓、钒、铀等），视含量决定其提取价值。

此外，煤矸石还可用于生产低热值煤气，制造陶瓷，制作土壤改良剂，或用于铺路、井下充填、地面充填造地。

在自燃后的矸石山上也可种草造林，美化环境。

煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。

包括巷道掘进过程中的掘进矸石、采掘过程中从顶板、底板及夹层里采出的矸石以及洗煤过程中挑出的洗矸石。

其主要成分是Al2O3、SiO2，另外还含有数量不等的Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O、P2O5、SO3和微量稀有元素（镓、钒、钛、钴）。

煤矸石代替燃料：化铁；烧锅炉；烧石灰；回收煤炭。

生产水泥：生产普通硅酸盐水泥；生产特种水泥；生产无熟料水泥。

生产建筑材料：煤矸石烧结砖，质量较好，颜色均匀；煤矸石生产轻骨料，轻骨
料是为了较少混凝土的相对密度，而选用的一类多孔骨料；生产煤矸石棉，以煤矸石和石灰为原料，经高温融化，喷吹而成的一种建筑材料。

生产化工产品：制结晶三氯化铝，以煤矸石和化工工业副产盐酸为主要原料，经过破碎、培烧、磨碎、酸浸、沉淀、浓缩结晶和脱水等生产工艺而制成，是一种新型的净水剂；制水玻璃；生产硫酸铵，煤矸石内的硫化铁在高温下生产SO2，再氧化而生产SO3，遇水生产硫酸，并与氨的化合物生产硫酸铵。

页岩砖利用页岩和煤矸石为原料进行高温烧制的砖块
分类
按孔洞率分：实心砖(无孔洞或孔洞小于25%的砖)、多孔砖(孔洞率等于或大于25%，孔的尺寸小而数量多的砖，常用于承重部位，强度等级较高。

)、空心砖(孔洞率等于或大于40%，孔的尺寸大而数量少的砖，常用于非承重部位，强度等级偏低。

)
有烧结页岩多孔砖、页岩空心砖、页岩砖、高保温模数砖、清水墙砖等类别。

具有强度高、保温、隔热、隔音等特点，在以页岩砖作为主要建材的砖混建筑施工中，页岩砖最大的优势就是与传统的粘土砖施工方法完全一样，无须附加任何特殊施工设施、专用工具，是传统粘土实心砖的最佳替代品。

特点
实心砖和多孔砖多用于承重结构墙体，空心砖多用于非承重结构墙体。

页岩烧结砖
页岩烧结砖的定义：
它是采用优质页岩为原料，经硬塑真空挤压成型，在隧道窑中用燃气恒定高温烧结而成。

页岩烧结砖的特点：
它是一种集装饰与承重一体的新型环保建材，属于欧洲第三代烧结砖，单体达到65%节能，具有强度高、隔热、隔音、吸水率较低、抗冻融、永不褪色等优点。

页岩烧结砖作为一种新型建筑节能墙体材料，既可用于大踏步在重墙，又具有良好的热工性能，符合施工建筑模数，减少施工过程中的损耗，提高工作效率；孔洞率达到35%以上，可减少墙体的自重，节约基础工程费用。

与普通烧结多孔砖相比，具有保温、隔热、轻质、高强和施工高效等特点。

该产品以页岩为原料，采用砖机高真空挤出成型、一次码烧的生产工艺。

页岩烧结清水砖的优势：
1、削除火灾：清水砖经过1050℃高温焙烧而成，自身不再燃烧。

它将易燃烧的保温材料夹在内外叶墙之间，能确保不被点燃，阻止火灾的蔓延、扩大。

建筑物使用寿命期间，明火不能落入墙内部的保温材料上，消除了保温材料的火灾隐患。

2、保温与建筑物同寿命：清水砖属于炻质陶砖，采用外燃烧结方式。

晶体转化是在已经固化的外壳内进行，气体外泻极少，既保证了砖制品内部结构不被破坏，又大提高了制品的保温性能和隔音性能。

夹心墙结构热工性能好，保温材料的选择范围更为宽广，避免使用A级、B1级等高造价的保温材料。

清水砖将耐侯性差的保温材料保护在其内部，能杜绝因破损、潮湿等造成保温功能降低等问题，真正的延长保温材料使用寿命，做到保温与建筑同寿命。

3、提高施工效率：清水砖夹心墙的外叶墙砌筑、保温、装饰一次完成。

无须保护层结构，与外保温相比，具有施工工序少，，取消了外墙抹灰工序，施工过程简单，避免反复搭拆脚手架或架设吊篮，施工质量可控性高，施工人员人身安全性高等特点。

由于墙体与装饰同步完成，减少装修所需要工时，大大提高施工效率。

4、低碳建筑、节能减排：清水砖克服了目前外墙饰面层开裂、脱落等质量通病。

在大气环境下永不褪色，且随风吹日晒，其色彩更显古朴。

无需每隔几年就要粉刷墙体的劳民伤财之事，做到节约资源、低碳生活。

5、绿色环保：烧结砖特有的调节温度、呼吸特性功能，特别适合人类生活居住。

制作原料为页岩，不使用粘土，保护耕田；烧结砖又是一种可再生重复利用的资源，不会影响水质、土壤。

6、承重装饰一体化：清水砖表面装饰效果彰显欧式风格，凸显个性，多样饰面选择。

从色调上有红、黄、咖啡、白、灰、青、花等色系；从表面纹理上有滚花、拉毛、喷砂、仿岩石等产品。

可满足不同建筑表面的审美需求，免除了墙面装修，具有古朴、典雅、自然的风格，是健康建筑的最佳选择。

页岩空心砖
是以页岩为主体添加煤矸石，以水泥为粘和物质，机械加压制成的空体保温建筑方型材料，叫页岩空心砖。

一、页岩
页岩（Shale）是一种沉积岩，成分复杂，但都具有薄页状或薄片层状的节理，主要是由黏土沉积经压力和温度形成的岩石，但其中混杂有石英、长石的碎屑以及其他化学物质，根据其混入物的成分，可分为：钙质页岩、铁质页岩、硅质页岩、炭质页岩、黑色页岩、油母页岩等其中铁质页岩可能成为铁矿石，油母页岩可以提炼石油，黑色页岩可以作为石油的指示地层。

页岩形成于静水的环境中，泥沙经过长时间的沉积，所以经常存在于湖泊、河流三角洲地带，在海洋大陆架中也有页岩的形成，页岩中也经常包含有古代动植物的化石。

有时也有动物的足迹化石，甚至古代雨滴的痕迹都可能在页岩中保存下来
二、煤矸石
煤伴生废石。

在掘进、开采和洗煤过程中排出的固体废物。

是碳质、泥质和砂质的混合物，具有低发热值。

含碳20%～30%有些含腐殖酸。

中国历年已积存煤矸石约1000Mt，并且每年仍继续排放约100Mt，不仅堆积占地，而且还能自燃污染空气或引起火灾。

三、混合利用页岩和煤矸石发展新型材料
利用页岩陶粒做为轻集骨架料，掺入煤矸石、陶砂、矿渣或煤灰等工业废渣，可以制成新的建筑材料。

目前煤矸石主要被用于生产矸石水泥、混凝土的轻质骨料、耐火砖等建筑材料，采用水泥做为胶凝材料，所生产的产品具有体轻、保温、节能等特点。

采用该产品做为建筑物墙体材料，可实现建筑节能。

据测试，陶粒砌块墙体厚度40cm传热系数相当于1.48m 厚度粘土实心砖墙体，节能、保温效果非常显著。

制造建筑材料：代替粘土作为制砖原料，可以少挖良田。

烧砖时，利用煤矸石本身的可燃物，可以节约煤炭。

煤矸石可以部分或全部代替粘土组分生产普通水泥。

自燃或人工燃烧过的煤矸石，具有一定活性,可作为水泥的活性混合材料，生产普通硅酸盐水泥(掺量小于20％)、火山灰质水泥（掺量20～50％）和少熟料水泥（掺量大于50％）。

还可直接与石灰、石膏以适当的配比，磨成无熟料水泥，可作为胶结料，以沸腾炉渣作骨料或以石子、沸腾炉渣作粗细骨料制成混凝土砌块或混凝土空心砌块等建筑材料。

四、性能优越，需求量大
粘土实心砖的生产不仅毁坏大量有效耕地，而且生产过程中大量消耗能源，污染环境，给农业生产造成巨大损失。

陶粒及其混凝土制品具有用途广泛、性能优良、节能效果显著、施工适应性强和技术经济效果好这五
大优势。

陶粒保温墙板和陶粒保温梁槽配合现有的红砖墙体使用，弥补了红砖墙体导热系数高，热损失大的弊端。

且绥棱页岩生产地处黑龙江省中部，每年要产生大量的煤矸石，可为混凝土砌块的生产提供充足的混合材料；此种墙体材料的生产和利用所具有的保护耕地、节约能源、废渣利用、改善建筑功能的优越性能，对于保护生态环境的意义十分重大。

五、符合国家的产业政策
随着社会经济的发展，建筑行业得到迅猛发展，粘土实心砖由于其体积小、重量大、保温性能欠佳，难以适应建筑发展的需要，而新型建筑材料页岩产品的发展空间却在不断扩大。

原国家建材局、农业部、国家土地局、城乡建设环境保护部相继颁发了《严格限制毁田烧砖积极推进墙体材料改革的意见》，2005年国务院办公厅颁发了国办发[2005]33号文件《关于进一步推进墙体材料革新和推广节能建筑的通知》，积极号召新型建材、制品的开发和推广利用。

在中国国民经济和社会发展“九五”计划及2010年远景目标纲要中也明确提出振兴支柱产业、对建材工业和建筑业的发展要以建设城乡住房和公共设施为重点，开发和推广新型建材及制品。

同时国家和地方为了大力推进新型墙体材料产业的发展，在税收等各方面给予了优惠政策，对新型墙体材料开发实施立项、贷款、用地“三优先”政策。

国家建材局确定了以北京、天津、哈尔滨等20个城市为发展新型建材及其制品的试点城市，对于严寒及寒冷地区城市新建住宅要全部达到节能设计标准。

省建设厅颁发了《关于对应用于我省建筑工程中的节能产品进行核准的通知》和《关于加强建筑砌块生产与应用管理工作的意见》，对墙体材料实行市场准入制度。

虽然陶粒砌块在价格上略高于粘土实心砖，但是两者在建筑方式上比较：砌块采用按设计要求方式生产，在施工效率上远远高于原始建筑方法；在建筑成本和使用寿命上比较：粘土实心砖需要外挂保温板进行保温处理，成本有所增加，墙体使用年限缩短，而砌块具有的保温性能省去了二次保温环节，延长了墙体的使用寿命。

页岩模数多孔砖
一、简介
页岩模数多孔砖以页岩、尾矿为原料，采用高真空挤出成型、一次码烧的生产工艺，焙烧温度达到1150℃。

孔洞率达到35%以上,可减少墙体的
页岩模数多孔砖弥补了普通多孔砖特别是圆孔型多孔砖存在的孔洞率小、热工性能差等缺点,随着21世纪“绿色环保节能”这一建筑产业的发展趋势,它的优点将更加体现,同时会得到更大范围的应用。