煤矸石的资源化利用
矸石砖的现状
我国目前有1
000多个生产煤矸石砖的生产 厂家,每年可生产矸石砖100多亿块,种类 有烧结实心砖、多孔砖、空心砖、内燃砖、 免烧砖等。 煤矸石用于制砖,既可节能节土、保护环 境,同时生产受季节、气候的影响不大, 可常年运行,效益显著。
煤矸石水泥
1、 煤矸石可以部分或全部代替粘土组分 生产普通水泥。
2、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。
2008年4月17日,四川省首家煤矸石综合利用 的大型项目在沙湾区草坝工业园建成投产。 这一大型项目是由大华新型节能建材有限公司 开发修建的,是一条以工业废渣煤矸石粉煤灰为 原料,生产建筑墙体材料的煤矸石粉煤灰节能自 保温烧结砖生产线,具有国内领先水平技术和良 好的可靠性。 该项目无烟囱排放烟尘和废热,以机械强制抽 风的方式吸收热能和过滤烟尘,基本实现零排放。 产品具有隔音、隔热、保温、节能的特点,符合 国家产业政策。
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煤矸石资源化
实践表明,煤矸石作为潜在资源,兼有黏
土、岩石、煤炭、化工原料、元素资源库、 惰性材料等多功能属性,有广泛的综合利 用途径。
因此,应因地制宜,根据煤矸石的组成和 性质,深入开展综合利用,以节约煤炭资 源,减少环境污染。
煤矸石在建材方面的应用
一、代替粘土作为制砖原料,可以少挖良
实践证明,矸石砖强度高、热阻大、 隔音好,可降低建筑物墙体厚度,减 少用砖量;同时由于矸石砖外观整洁, 抗风化能力强,色泽自然,可以省去 抹灰,喷涂等建筑施工工序,降低建 筑和维护成本。具有广阔的市场前景 和较强的市场竞争力。
下图:四川省煤矸石自保温烧结砖生产线
煤矸石综合利用大型项目建设
煤矸石轻骨料
含碳量低于13%、SiO2质量分数在
55%~65%、Al2O3质量分数在13%~23%的 碳质页岩和选煤矸适宜烧制轻骨料。
它是一种容重轻、吸水率低、强度高、保
温性能好的新型建筑材料。
用煤矸石烧制轻骨料有成球法和非成球法。
煤矸石轻骨料
成球法是将煤矸石破碎、粉磨后制成球 状颗粒,入窑焙烧; 2) 非成球法是将煤矸石破碎到一定粒度直 接焙烧。
三、污染水和土壤环境。
大量的煤矸石堆放在麦田里,占用了耕地。
煤矸石自燃
煤矸石污染水资源
平顶山市是一个大型煤炭工业基地,现有生产矿井31 对,“核定生产能力3247万吨”,一些煤矿在生产过程 中,将挖出的“含有少量煤质的灰沙岩”煤矸石,作为 副产品堆积在一起,有的堆积40多年,高达一百多米, 远远望去,就像一座座小山,俗称矸石山。这样的矸石 山市区周围就有十几座。下图为摄影作品《家住矸石
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。
煤矸石硅酸盐水泥
煤矸石硅酸盐水泥是以煤矸石代替黏土配
制水泥生料、入窑燃烧制得水泥熟料后, 再掺入一定量的自燃煤矸石和石膏磨细而 成的。 原料的参考配比(按生料质量计):石灰 石69%~82%,煤矸石13%~15%,铁粉 3%~5%,煤13%左右。 特点:该水泥凝结硬化快、早期强度高。
前 景
一、将其视为一个系统工程,加强煤矸石
组分与特性的基础研究,防止二次污染; 二、完善附加值高、用量大的煤矸石消纳 技术,如制备超白高岭土等; 三、开展大型燃煤矸石循环流化床锅炉及 成套发电技术等在实际工程中的应用; 四、产学研联合攻关,建立技术创新机制, 加大技术引进,尽快缩短与世界的差距。
谢谢大家!
淮南又一煤矸石山坍 塌(图) 3月17日下午,淮南市 又发生一起煤矸石山 坍塌事故,一名妇女 当场死亡 。 可见,煤矸石的综合 整治势在必行,而将 其资源化利用是唯一 的解决途径。
煤矸石的现状
煤矸石是煤体伴生的岩石。煤矸石在煤的
开采和洗涤过程中被排出,我国煤矸石的 历年堆存已超过42亿吨,每年不断递增, 其中2005年的排放量约1. 8亿吨,综合利用 率不到30%。 更多的煤矸石则自然松散的堆积于矿井周 围,由此形成1 500多座煤矸石山,已占地 70多平方公里。
煤矸石的环境危害
1) 用煤矸石烧制的轻骨料性能良好,可配制
C20~C30的混凝土,适于作各种建筑预制 件。
煤矸石利用中存在的问题
煤矸石除了在建材方面的用途外,还可回 收煤炭和黄铁矿、用于发电等等。 但是,我国在煤矸石利用中还面临很多问 题: 1)总体利用率和技术水平不高; 2)优惠政策未落实; 3)企业缺乏资金渠道,项目难以落实; 4)企业经营管理体制落后,缺乏积极性。
固体废弃物资源化
基本介绍
gangue 矸石(gan shi) 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、泥质和砂质页岩的混合物,具有 低发热值。含碳20%~30%有些含腐殖酸。 矿物成分以高岭石、蒙脱石、石英砂、硅 酸盐等为主。
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煤矸石的化学组成
煤矸石发热量一般为800~1500卡/克,其无
田。烧砖时,利用煤矸石本身的可燃物, 可以节约煤炭。
二、煤矸石可以部分或全部代替粘土组分
生产普通水泥。
三、煤矸石可用来烧结轻骨料。
矸石砖
煤矸石具有一定的可塑性、结合性和烧结
性,经过净化、均化和陈化等工艺加工处 理后,可用于制砖。 它可利用煤矸石自身的矿物质成分的热量, 配比适量的尾矿,石灰、灰渣等,按粘土 砖的生产工艺加工而成。 煤矸石烧结砖,质量较好,颜色均匀; 且 具有免烧、免蒸、加压成型、自然养护等 优点。
机成分主要是硅、铝、钙、镁、铁的氧化 物和某些稀有金属。 其化学成分组成的百分率:SiO2为 52~65; Al2O3为 16~36;Fe2O3为 2.28~ 14.63;CaO为0.42~2.32;MgO为0.44~ 2.41;TiO2为0.90~4;P2O5为0.007~ 0.24;K2O+Na2O为1.45~3.9;V2O5为 0.008~0.03。
煤矸石火山灰水泥
以活性SiO2和Al2O3含量较高的自燃煤矸石
(或矸石渣)代替火山灰质材料,与水泥 熟料、石膏共同磨细而成的。 参考配比:水泥熟料65%~70%,自燃煤矸 石(矸石渣)25%~30%,石膏5%。 特点:抗蚀抗渗性好、水化热低、水泥强 度较高,适用于浇灌大体积混凝土工程和 生产蒸汽养护混凝土预制件。
一、破坏景观,影响大气和生态环境。
1、占用土地;
2、破坏矿区景观和地表生态环境; 3、煤矸石风化扬尘影响大气环境。
煤矸石对环境的影响
二、煤矸石自燃影响大气和生态环境。
主要化学反应为: 2FeS + 3O2 = 2SO2 ↑ + 2FeO
2FeS2 + 2H2O + 3O2 = 2FeSO4 + 2H2S↑