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1煤矸石的組成以及分類

在采用硅鋁比的情況下，根據煤矸石中碳的含量的差異，第一類，碳的含量小于4%；第二類，碳的含量在4%～6%之間；第三類，碳的含量在6%～20%；第四類，碳的含量大于20%。第一類與第二類煤矸石主要可用于混凝土骨料或是回填礦區的采空區等，而第三類可以被用于生產磚或水泥等建筑材料。煤矸石中的硫的含量，也是對煤矸石進行分類的重要指標之一。根據硫含量可以將煤矸石分為四類：第一類，硫的含量小于0.5%；第二類，硫的含量在0.5%～3%之間；第三類，硫的含量在3%～6%之間；第四類，硫的含量超過6%。對于第四類煤矸石，可以對其中的硫精礦進行處理回收。

2煤矸石生產建筑材料的性能特性和技術要求

2.1利用煤矸石燒制磚

由于我國大部分的煤矸石主要成分為粘土礦物，因而在制磚方面，煤矸石有很大的用武之地。在采用煤矸石制磚時，應當根據其物化性質而確定。煤矸石磚的燒制程度和質量直接受到煤矸石內化學成分的影響，表1是燒結磚對于煤矸石原料化學成分的要求。SiO2作為一種在砂質巖石以及泥質巖中的一種瘦化劑，可以有效地將煤矸石內泥料的塑性進行降低，從而減少磚胚在燒制過程中的收縮作用。SiO2在焙燒的過程中，多次發生晶體轉變，產生的體積膨脹率為0.2%～14.7%，致使制品發生體積變化，進而產生應力，當SiO2含量超過了75%時，應力引起制品的力學強度降低，特別是抗折強度降低顯著，同時在胚體進入高溫段（＞870℃）時會發生爆炸，從而嚴重影響制品的質量[1]。因而，在對煤矸石進行燒制之前，應當選用SiO2含量在55%～70%的為佳。Al2O3通常是以一種鋁酸鹽礦物的形式存在于煤矸石之中，這種煤矸石主要包含了高嶺石以及伊利石。此種鋁酸鹽礦物能在煤矸石之中起到一種塑化劑的作用，可以有效地提高煤矸石的塑性指數，從而對胚體的強度能有一定程度的保障。但是當鋁酸鹽的含量在超過了35%的時候，燒制品會出現欠火的現象。因此，在對煤矸石進行燒制之前，應當選用Al2O3含量在15%～25%的為佳。

2.2利用煤矸石生產水泥

煤矸石在水泥的生產之中，其本身就可以代替粘土而作為水泥的熟料進行使用，在實際的生產應用之中，通常會用煤矸石作為早強水泥的原料或是以自然煤矸石作為熟料水泥的生產原料。由于煤矸石的化學成分與粘土較為相近，但是混合煤矸石以及洗煤矸石在實際應用上仍有差別。在選用煤矸石時，由于洗煤矸石普遍存在著含量較高的現象，為了避免在熟料中形成大量的鋁酸三鈣，因此應當在配料的過程中摻入適量的石膏以及螢石復合礦化劑等降低鋁酸三鈣的含量，以提高熟料的質量。表2為粘土與混合煤矸石和洗煤矸石的化學成本的比較。在運用煤矸石代替粘土燒制水泥熟料時，應當注重選料以及配料的問題，選料和配料一定要使所配生料的化學成分與各率值滿足生產水泥熟料的要求[2]。

3結語

我國每年通過采煤選煤而排棄的煤矸石大概在1.4億t左右，通過對煤矸石進行回收并用于建筑材料的生產之中可以有效地在避免環境污染的同時，還能產生良好的社會以及經濟效益。因此，對煤矸石在建筑材料的生產中的應用進行推廣，有著良好的發展前景。

本文作者:陳立東 工作單位:山西建筑職業技術學院