（2）煤矸石
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）。煤矸石代替燃料生产建筑材料：煤矸石烧结砖，质量较好，颜色均匀。
从煤炭开采来看，中国每年生产1亿吨煤炭，排放矸石1400万吨左右，从煤炭洗选加工来看，每洗选1亿吨炼焦煤排放矸石量2000万吨，每洗1亿吨动力煤，排放矸石量1500万吨。全国国有煤矿现有矸石山1500余座，堆积量30亿吨以上（占中国工业固体废物排放总量的40%以上）。?
煤矸石的大量堆放，不仅压占土地，影响生态环境，矸石淋溶水将污染周围土壤和地下水，而且煤矸石中含有一定的可燃物，在适宜的条件下发生自燃，排放二氧化硫、氮氧化物、碳氧化物和烟尘等有害气体污染大气环境，影响矿区居民的身体健康。
本项目以页岩为原料，掺入一定比例的煤矸石，充分利用有效热成分生产烧结砖，既实现了“制坯不用土、烧砖不用煤、生产不用水”的节能生产，优势变废为宝，解决污染的有效途径。
1.7.2配料设计
在利用页岩作为主要原料生产烧结砖时，应控制混合料的塑性指数和发热量，混合料塑性指数可控制在7—14，利用隧道窑余热进行干燥的生产工艺，煤矸石的发热量的变化，在生产过程中应控制原料
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的发热量在500×4.2千焦/千克左右较为适宜。
页岩、煤矸石的掺量必须满足混合料的成型技术要求。根据原材料发热量和塑性指数，考虑干燥、二次码烧工艺的成型要求以及干燥、焙烧制度，本工程配合比设计为：页岩70%，煤矸石30%。
1.7.3物料平衡
生产粉煤灰烧结砖240×115×53毫米标准，产品合格率率98％。全年工作300天，经计算物料平衡详见下表：
序号 1 2 2.1 3 4 5 6 7 8 9 物料名称 成品 成型 烧结砖 干坯料 湿坯料 页岩 70％ 煤矸石 30％ 生产用水 生产用电 煤 单位 万块 万块 万块 吨 立方米 吨 立方米 吨 立方米 吨 立方米 吨 度 吨 用量 日产年产（用）（用）量 量 6000 20 6120 20.4 6120 20.4 132000 440 69569 231.9 142914 476.4 55602 185.3 92400 308 5559 18.5 42873 142.9 16688 55.6 16200 54 1800000 6000 63 0.21 班制 班产（用）量 9.9 10.5 10.5 220 115.9 238.2 92.7 154 9.2 71.4 27.8 27 3000 0.1 班 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 小时 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 备注 残值率2％ 含水率11-13％ 含水率13-18％ 2.7立方米/万块 300度/万块 10kg/万块 1.7.4技术方案 本项目生产线由原料棚、破碎房、联合车间、变电所和总体工程组成。项目采取一次码烧工艺，包括原料采运、处理、成型、干燥焙烧和成品卸车五个阶段。
（1）开采运输
项目区页岩属软质页岩，可直接用单斗挖掘机等设备开采，页岩经装载机或其他运输工具运到料棚，准备处理。
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（2）原料破碎陈化
原料处理非常重要，因此必须对原料进行严格的处理，以便使其得到充分的均化、混合、破碎。页岩在使用前，首先由人工对其中的杂质以及杂草、树叶等进行剔除，然后进行二次破碎，以确保破碎生产过程的正常进行，减少污染，确保产品的质量。
页岩、煤矸石由铲车加入给料箱，经过皮带输送机输送到高效破碎机破碎，破碎后使90％粒度在0.5mm以下，皮带输送机设臵悬挂式永磁除铁器，以去除带铁的物质，免除对设备的危害，粉碎后再经过大倾角输送机送入圆磙筛筛分，筛上料再返回破碎机破碎，筛下料加水至原料含水率11-13％，由皮带输送机送入陈化库内陈化。
根据物料的成分、物理性能及发热量等工艺参数，通过计量设备的变频调速，可以配制符合比设计要求的混合料，然后用混料皮带机将各种物料送入搅拌机中加水搅拌，最后送入陈化库。经3天陈化后，促进混合料中的水分充分迁移，湿润原料颗粒，一方面使原料充分均化可增加原料的塑性；另一方面，对生产的连续性起到调节和缓冲作用。陈化后的原料由多斗挖掘机均匀挖出，用带式输送机运送到成型车间。
（3）成型工段
根据本地页岩的塑性特点，可采用不同的成型方式和含水率。本项目选用硬挤出工艺成型，成型水分为13-17%，切坯、码坯设备与普通粘土砖相同。陈化好的原料经皮带输送机送入配料机按一定比例混配后，经过皮带输送机送入对辊机碾压，皮带输送机设臵悬挂式永磁除铁器，以再次除去带铁的物质，碾压后经过皮带输送机送入搅拌挤出机两次搅拌、混合，进一步提高塑性后，经皮带输送机送入双级真
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空挤出成型，挤出的泥条首先进行表面装饰，再进自动切条机、自动切坯机，切割成所要求尺寸的砖坯。由码坯机或人工码上窑车，以备干燥。
(4)干燥及焙烧
本项目采用二次码烧大隧道窑，干燥与焙烧工艺二次完成，产品合格率高，砖坯损失少，劳动生产率高。隧道窑内部有行车轨道用于行走窑车，有沙封槽用于密封窑车底部，避免热损失。
干燥室采用的隧道式干燥室，干燥热源利用隧道窑焙烧的余热，通过调节系统自动调节送风温度及风量大小，确保砖坯干燥质量。隧道窑内宽为1.3米断面窑型，干燥室结构设计成平吊顶结构，采用内燃焙烧工艺，分为排潮、预热、干燥、焙烧、保温和冷却几个不同的分带，每带分别设臵吸口或喷口，在高温分区带设臵热空气补给闸和高温混合气流排放闸，低温分区带设臵冷却门，窑底筑检查通道，高温和中温带之间留有膨胀缝隙。通过码烧热循环干燥室的顶夹层和外部烟管，由风机进行炉室之间干净气体和烟气的供给和调配，对一次码烧热循环干燥室进行低温回流换热循环和高温回流换热循环，通过回流换热循环和烟气调配来实施补热、排热、冷却、加氧和切氧，保证在各种季节和气候、不同燃料条件下热循环的正常运行。
制好的砖坯由自动上下架机组码放到窑车上，窑车由顶车机送入干燥室中进行干燥，湿砖坯在干燥窑内与热空气进行热交换蒸发掉水分。窑的中部顶上设有循环风机，其作用是调节干燥介质的温度、湿度和流向，在窑的出口处附近设有送热孔，其作用是送热。排潮、循环和送热都是采用风机来完成的。进口处附近顶部设有排潮孔，作用
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是排除潮气。
干燥后的窑车由窑头处的摆渡车、顶车机送入焙烧窑，在窑内热气流的作用下，坯体温度逐渐升高，当温度继续升高达到内燃料着火点后，砖坯开始进入内燃焙烧阶段，温度一般在1000-1180摄氏度之间，经过一定的焙烧、冷却等工艺过程，砖坯就发生了一系列物理及化学变化，最终成为具有优良力学性能和耐久性能好的墙体材料。
(5)成品卸车
成品砖出窑以后由人工卸下窑车，运到包装工段分级、分类、分等包装，检验合格以后销售出厂。
附：工艺流程图
煤矸石 双轴搅拌机 带式定量给料机 混料给料机 带式输送 细碎机 受料斗 装载机 提升机 破碎机 原料处理 提升机 振动筛 配料搅拌 15