关于煤矸石烧结砖生产厂隧道窑烟气治理的探讨
摘要：煤矸石烧结砖生产厂在生产砖的时候其隧道窑产生大量的烟气，烟气内含有大量的SO2。本文介绍了生产砖的工艺流程，在此基础上讨论如何治理有害烟气。
关键词：煤矸石烧结砖；废气；污染；治理；环保
中图分类号：X701 文献标識码：A 文章编号：2095-672X（2018）07-0250-01
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.07.154
Discussion on treatment of flue gas in tunnel kiln of coal gangue sintered brick production plant
Li Chunlian
（Xuanzhou District Environmental Monitoring Station， Xuancheng City， Anhui Province， Xuancheng Anhui 242000， China）
Abstract： The coal gangue sintered brick production plant produces tunnel kiln when producing bricks. A lot of smoke， smoke contains a lot of sulfur dioxide.This article describes the process of production of bricks， based on which to discuss how to control harmful smoke.
Key words： Coal gangue sintered brick； Waste gas； pollution； Treatment； Environmental protection
1 煤矸石烧结砖生产工艺介绍
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。生产煤矸石烧结砖工艺流程分为三个步骤：
（1）把煤矸石原材料装入料斗，利用传送皮带把原材料输送到加工厂房，利用粉碎机把原材料打碎，通过振动筛或滚筒筛筛选符合加工条件的原材料，进入搅拌器且加水搅拌陈化材料；
（2）把陈化后的原材料利用皮带输送到二级搅拌及真空制砖机制成砖坯；
（3）利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。
2 煤矸石烧结砖生产厂隧道窑烟气危害
上述的工艺流程中会产生有害气体，这些有害气体主要成分是SO2，是形成酸雨的主要原因。pH值小于5.6的雨称为酸雨。酸雨给人类环境带来不可估量的破坏，平常的雨水给植物带来养料但是酸雨使得农作物、森林大量枯萎，导致农民收成降低，经济损失。此外，酸雨能够造成对文物、建筑物的破坏，摧毁一些历史文物。很多煤矸石烧结砖生产厂选用含硫量较低的原材料生产砖，其排污标准符合国家环境保护规定。但环保局出台的更高标准的环保政策，给煤矸石烧结砖生产厂隧道窑烟气治理带来新的挑战。
3 如何治理煤矸石烧结砖生产厂隧道窑烟气
烧结制品目前普遍存在的问题，一是满足当地建筑节能要求的保温隔热性能良好的产品实在太少；二是烧结制品的生产工艺技术较为落后，不但能耗高、污染严重，而且产品质量和档次不尽如人意，与国外差距较大。例如，我国承重多孔砖和多孔砌块强度一般为10～20MPa，而发达国家房屋建设用砖都在20MPa以上，有的高达40～50MPa（德国）。英国工程建设用砖最低要求50MPa，高的可达70MPa。我国非承重多孔砖和多孔砌块孔洞率为35%～45%，而发达国家非承重空心砌块孔洞率为40%～60%；我国烧结砖吸水率一般为20%～30%，而国外发达国家烧结砖吸水率一般都要在12%以下，清水墙饰面砖可为6%～8%，最低可为4.5%，可见差距之大。因此，迫切需要研制新的烧制煤矸石砖的工艺方法，在传统的工艺上有所改进。
3.1 选用低含量的煤矸石
选用全硫元素含量低于1%的原料作为材料烧制煤矸石烧结砖，混合材料含硫量需低于0.3%。由于硫元素存在于煤矸石与煤的接触面，故在烧制之前将煤矸石打碎，选用筛下料，降低了原料的含硫量。此方法也降低了燃热值，如果煤矸石烧结砖生产厂所购原料含硫量高可采用此方法。这样降低了烟里面的硫含量。
3.2 安装脱硫系统
目前，很多厂房结构属于钢制结构而非混凝土结构厂房。钢结构厂房施工便捷，不容易被废气、废水等腐蚀。大多数厂房没有安装排风系统，导致厂房内乌烟瘴气，里面含有大量对工人身体健康不利的有害气体。厂房可以安装排风机和空气净化器。排风机有利于实现厂房内外空气交换，减少室内含硫量；空气净化器有利于减少SO2的排放。空气净化器内可设置与SO2反应的化学物品，将硫元素留在空气净化器内。
3.3 注意测定三氧化硫的条件
制备煤矸石烧结砖时候需要对材料成分进行测量。传统的试验方法是把原材料在高温条件下燃烧，在燃烧过程中含铁矿物等已经分解，该过程会挥发大部分硫元素。比如黄铁矿石，它在850℃条件下会分解，温度为500～600℃时会释放SO2气体，故需要在测定成分之前对原材料进行洗练，洗去材料中的硫化物，降低原材料含硫量。
3.4 研制空心煤矸石烧结砖
模数多孔砖和空心砖是使产品尺寸与建筑模数相吻合，可以做到施工不砍砖，提高砖的利用率。砖的模数尺寸加大，可节约砌筑水泥砂浆，加快施工速度，显著提高施工效率。生产同样数目砖的情况下，必定减少了烟气的排放。所以，开发优质高性能的空心煤矸石烧结砖，是贯彻我国节能减排方针、保护环境的必然方向。
3.5 研制煤矸石烧结砖替代品
随着人类不断对环境资源的开采，煤最终会被新型能源取代，煤矸石是煤炭开采和洗选加工过程中排出一种固体废弃物，最终也会消失。
各行各业都在研制新材料、新方法，故建筑业研究人员可研发可替代煤矸石烧结砖的新型材料。
参考文献
[1]宋文娟，许红亮，郭辉，卢红霞，曹文博，张锐，武予宁，张振宏.原料粒度对煤矸石烧结砖结构和性能的影响[J].中国陶瓷，2011，47（09）：8-11+18.
[2]王云，潘云，张军营.煤矸石烧结砖的热值利用与节能测算模型研究[J].山东科技大学学报（自然科学版），2011，30（06）：25-29.
[3]徐琳.煤矸石的物理化学性能与煤矸石烧结砖的产品质量[J].砖瓦，2010（02）：28-30.
[4]尹国勋，刘慧思，邢明飞.利用多年期赤泥和煤矸石制备烧结砖[J].环境工程学报，2012，6（04）：1343-1347.
收稿日期：2018-04-27
作者简介：李春莲（1984-），女，研究生，中级，研究方向为环境监测。
关键词：煤矸石烧结砖；废气；污染；治理；环保
中图分类号：X701 文献标識码：A 文章编号：2095-672X（2018）07-0250-01
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.07.154
Discussion on treatment of flue gas in tunnel kiln of coal gangue sintered brick production plant
Li Chunlian
（Xuanzhou District Environmental Monitoring Station， Xuancheng City， Anhui Province， Xuancheng Anhui 242000， China）
Abstract： The coal gangue sintered brick production plant produces tunnel kiln when producing bricks. A lot of smoke， smoke contains a lot of sulfur dioxide.This article describes the process of production of bricks， based on which to discuss how to control harmful smoke.
Key words： Coal gangue sintered brick； Waste gas； pollution； Treatment； Environmental protection
1 煤矸石烧结砖生产工艺介绍
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。生产煤矸石烧结砖工艺流程分为三个步骤：
（1）把煤矸石原材料装入料斗，利用传送皮带把原材料输送到加工厂房，利用粉碎机把原材料打碎，通过振动筛或滚筒筛筛选符合加工条件的原材料，进入搅拌器且加水搅拌陈化材料；
（2）把陈化后的原材料利用皮带输送到二级搅拌及真空制砖机制成砖坯；
（3）利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。
2 煤矸石烧结砖生产厂隧道窑烟气危害
上述的工艺流程中会产生有害气体，这些有害气体主要成分是SO2，是形成酸雨的主要原因。pH值小于5.6的雨称为酸雨。酸雨给人类环境带来不可估量的破坏，平常的雨水给植物带来养料但是酸雨使得农作物、森林大量枯萎，导致农民收成降低，经济损失。此外，酸雨能够造成对文物、建筑物的破坏，摧毁一些历史文物。很多煤矸石烧结砖生产厂选用含硫量较低的原材料生产砖，其排污标准符合国家环境保护规定。但环保局出台的更高标准的环保政策，给煤矸石烧结砖生产厂隧道窑烟气治理带来新的挑战。
3 如何治理煤矸石烧结砖生产厂隧道窑烟气
烧结制品目前普遍存在的问题，一是满足当地建筑节能要求的保温隔热性能良好的产品实在太少；二是烧结制品的生产工艺技术较为落后，不但能耗高、污染严重，而且产品质量和档次不尽如人意，与国外差距较大。例如，我国承重多孔砖和多孔砌块强度一般为10～20MPa，而发达国家房屋建设用砖都在20MPa以上，有的高达40～50MPa（德国）。英国工程建设用砖最低要求50MPa，高的可达70MPa。我国非承重多孔砖和多孔砌块孔洞率为35%～45%，而发达国家非承重空心砌块孔洞率为40%～60%；我国烧结砖吸水率一般为20%～30%，而国外发达国家烧结砖吸水率一般都要在12%以下，清水墙饰面砖可为6%～8%，最低可为4.5%，可见差距之大。因此，迫切需要研制新的烧制煤矸石砖的工艺方法，在传统的工艺上有所改进。
3.1 选用低含量的煤矸石
选用全硫元素含量低于1%的原料作为材料烧制煤矸石烧结砖，混合材料含硫量需低于0.3%。由于硫元素存在于煤矸石与煤的接触面，故在烧制之前将煤矸石打碎，选用筛下料，降低了原料的含硫量。此方法也降低了燃热值，如果煤矸石烧结砖生产厂所购原料含硫量高可采用此方法。这样降低了烟里面的硫含量。
3.2 安装脱硫系统
目前，很多厂房结构属于钢制结构而非混凝土结构厂房。钢结构厂房施工便捷，不容易被废气、废水等腐蚀。大多数厂房没有安装排风系统，导致厂房内乌烟瘴气，里面含有大量对工人身体健康不利的有害气体。厂房可以安装排风机和空气净化器。排风机有利于实现厂房内外空气交换，减少室内含硫量；空气净化器有利于减少SO2的排放。空气净化器内可设置与SO2反应的化学物品，将硫元素留在空气净化器内。
3.3 注意测定三氧化硫的条件
制备煤矸石烧结砖时候需要对材料成分进行测量。传统的试验方法是把原材料在高温条件下燃烧，在燃烧过程中含铁矿物等已经分解，该过程会挥发大部分硫元素。比如黄铁矿石，它在850℃条件下会分解，温度为500～600℃时会释放SO2气体，故需要在测定成分之前对原材料进行洗练，洗去材料中的硫化物，降低原材料含硫量。
3.4 研制空心煤矸石烧结砖
模数多孔砖和空心砖是使产品尺寸与建筑模数相吻合，可以做到施工不砍砖，提高砖的利用率。砖的模数尺寸加大，可节约砌筑水泥砂浆，加快施工速度，显著提高施工效率。生产同样数目砖的情况下，必定减少了烟气的排放。所以，开发优质高性能的空心煤矸石烧结砖，是贯彻我国节能减排方针、保护环境的必然方向。
3.5 研制煤矸石烧结砖替代品
随着人类不断对环境资源的开采，煤最终会被新型能源取代，煤矸石是煤炭开采和洗选加工过程中排出一种固体废弃物，最终也会消失。
各行各业都在研制新材料、新方法，故建筑业研究人员可研发可替代煤矸石烧结砖的新型材料。
参考文献
[1]宋文娟，许红亮，郭辉，卢红霞，曹文博，张锐，武予宁，张振宏.原料粒度对煤矸石烧结砖结构和性能的影响[J].中国陶瓷，2011，47（09）：8-11+18.
[2]王云，潘云，张军营.煤矸石烧结砖的热值利用与节能测算模型研究[J].山东科技大学学报（自然科学版），2011，30（06）：25-29.
[3]徐琳.煤矸石的物理化学性能与煤矸石烧结砖的产品质量[J].砖瓦，2010（02）：28-30.
[4]尹国勋，刘慧思，邢明飞.利用多年期赤泥和煤矸石制备烧结砖[J].环境工程学报，2012，6（04）：1343-1347.
收稿日期：2018-04-27
作者简介：李春莲（1984-），女，研究生，中级，研究方向为环境监测。
