煤矸石的综合利用
摘要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）。

关键词煤矸石利用工艺流程环境
引言煤矸石是一种在成煤过程中与煤层伴生含碳量比较低，比价坚硬的岩石。

煤矸石
的露天堆放、长年日晒、淋雨、风化分解、产生大量的酸性水或携带有重金属的离子水。

下渗损害地下水质，外流导致地下水体的污染。

干旱季节煤矸石发生自燃产生大量SO2、H2S、NOX和CO等有毒有害气体，使周围的环境恶化。

“十一五”期间中国煤炭工业大力发展循环经济，按照减量化，再利用，再循环的原则，重点治理。

煤矸石的综合治理是头等大事，由于煤矸石本身成分不稳定，必须因地制宜科学地开发利用煤矸石资源，防止二次污染。

宁夏煤矸石产量由于宁夏省煤炭一般埋藏较深，适合露天开采的煤炭资源仅占4﹪左
右，绝大部分煤炭主要由井工开采，因此，煤矸石产出率较高，在煤炭采掘过程中煤矸石产出率占煤炭产量的6﹪～20﹪，平均为11﹪。

从宁夏能源局获悉，一季度宁夏矿井煤炭产量1887.18万吨，煤矸石产量高达209万吨。

如此多的煤矸石其资源化利用被政府广泛关注，经过多年发展已形成各种利用办法。

煤矸石的综合利用
我根据宁夏省发展政策发表几点煤矸石的用途。

一丶人口数量大，工业发达，煤矸石发电前景不错。

二丶今年来各地移民多，比如红寺堡，所以危房大量建设，煤矸石水泥和墙体保温材料大量应用。

三丶宁夏发展迅速，公路建设加大，煤矸石大量用于回填材料。

煤矸石的直接利用
1.煤矸石制砖煤矸石制砖使用煤矸石发热值一般在2090~4180 MJ /kg范围。

我国利用煤矸石制砖，利用煤矸石自身的发热量提供的热能来完成干燥和焙烧的工艺过程，基本不需外加燃料，仅在煤矸石发热量较低时才向煤矸石中参入少量煤炭。

只是煤矸石烧制砖的工艺比粘土制砖工艺增加了一道粉碎工序。

风化后的煤矸石添加少量的胶结材料和激活剂生产的煤矸石砖，具有独特力学性质和抗冻性等优点均达到G B5101 – 85规定的100#标准。

2.煤矸石制水泥由于煤矸石和粘土的化学成分相近并且含一定量的炭和热量，可替代粘土作为生产水泥的原材料或作为混合材料直接掺入熟料中增加水泥的产量。

煤矸石和粘土生产水泥工艺基本相同，是将矸石、石灰石、铁粉（或铝粉）磨细按一定的比例配制成生料，在回转窑中煅烧生成水泥熟料，在掺入石膏等原料进行磨制[ 4 ]。

生产工艺简单，技术要求低，经济效益高。

减轻了煤矸石对生态环境污染，又节约了大量的粘土资源，又消耗了大量的废弃物。

用其生产低标号水泥前景是相当可观的。

3 .煤矸石做工程回填材料煤矸石作填筑材料主要是指充填沟谷、采煤塌陷区等低洼区的建筑工程用地，或用于填筑铁路、公路路基等，或用于回填煤矿采空区及废弃矿井。

4.煤矸石复垦煤矸石充填造地首先必须防止水土流失。

在需要造地的地方先将熟化表土转移，然后垫铺岩石及自然矸石至一定的厚度，展压整平在将熟化土覆盖。

如此这样分块逐年扩展，可造就大面积平地和台阶地，同时改良土壤和造就优质的农田。

6.煤矸石铸造型砂泥质岩石类煤矸石中的高岭石含量在40%以上时可以作为生产铸造型砂的原料。

煅烧是生产铸造型砂的技术关键。

煅烧窑炉通常采用立窑或倒焰窑。

泥岩类煤矸石主要是通过人工手拣的方法从泥岩含量相对较多的洗煤矸石、煤巷矸石获得。

煤矸石间接利用
1.煤矸石发电
煤矸石发电是煤矸石综合利用中社会、环境、经济效益相统一的最有效途径，也是矿井发展利用煤矸石的重头戏。

根据当地煤矸石发热值和经济发展情况，通常采用流化床锅炉或循环流化床锅炉等较为先进的技术进行燃烧。

使用煤矸石和劣质煤进行发电，自发自用。

降低了开发煤炭的成本，节约了能源和创造了经济效益。

煤矸石的发电减少了矿区的生态环境污染，还可以给选煤厂、矿井、生活区等地方供电。

煤矸石发电后产生的灰、渣不会融化，具有一定活性，完全添加到水泥生产中去，做到了灰渣零排放和煤矸石的洁净燃烧。

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2.煤矸石制备铝盐
煤矸石一般含有 16%～36%的氧化铝, 是制备Al (OH) 3、Al 2O3 、AlCl 3等铝盐很好的资源。

由于煤矸石中的氧化铝活性差, 需将煤矸石进行活化处理。

一般生产铝盐的主要工艺流程是：煤矸石经粉碎→焙烧→细碎→酸溶→沉降→过滤工艺处理后。

3.利用煤矸石制取造纸涂料
以煤矸石为原料生产涂料级煅烧高岭土 ,利用浸出除杂、湿法超细磨、煅烧除碳增白联合方法处理煤矸石 ,可获得合格的涂料级煅烧高岭土产品 ,其产品性能符合国家铜版纸造纸涂料级标准。

采用煤矸石制取造纸涂料具有煤矸石利用量大、利用彻底的特点 ,为煤矸石的资源化利用开辟了一条新途径。

4.煤矸石制造墙体保温材料
煤矸石中含有各种金属氧化物及碳酸钙和硫铁矿等，它们在高温下都分解溢出气体是物料在塑性阶段产生膨胀，形成孔隙结构。

煤矸石通过烧结机或回转窑可以煅烧成轻质骨料，轻质骨料具有容重轻，强度高，吸水率小等特点，可代替砂石、配制轻混凝土，用作墙体、保温吸湿效果好。

参考文献：
1.宁夏能源利用宁夏能源部
2 . 周翠红，常红，煤矸石综合利用技术综述[J]. 选煤技术，2007，（2）61-64
3. 刘江，煤矸石的理化性能研究[J]. 煤炭技术，2008（5）
4. 尚凤梅，浅谈煤矸石的综合利用[J]. 山东煤炭科技，2003，（1）：7-9
5. 赵国智，李仲学，刘峰，煤矸石作铁路路基的技术经济分析[J]. 中国煤炭，2006，（3）：55-57
6. 陈本沛，林雨生，煤矸石混凝土的强度与变形性能研究[J]. 工业建筑，1996,26（7）
7. 徐彬，王海滨，张天石，大掺量煤矸石水泥混凝土碳化性能研究[J]. 中国建筑科技，1998,7（1）。