【工业固废】煤矸石的综合利用-北极星固废网

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煤矸石是煤炭的一种共伴生矿物，是一种含煤高岭土，产生于煤炭的开采和洗选加工过程。其热值一般低于6.3MJ/kg，含有Al2O3、SiO2和Fe2O3等无机灰分，总含量达到煤矸石总量的60%～95%，因难以利用而成为一种工业固废。一般地，每生产1t原煤会产生0.15～0.2t煤矸石。煤矸石的大量堆放带来了非常严重的社会、环境和经济问题。大量土地的占用，造成耕地、林地等面积的减少;因自燃产生SO2、NOx等有毒有害气体，有毒有害元素也会随着雨水淋溶和渗滤而污染地下水体和土壤，对生态环境造成严重危害;而且，煤炭企业每年还需要投入大量资金用于解决煤矸石土地的征用、矸石山的污染以及应对山体滑坡和泥石流等自然灾害等问题。煤矸石的产生及堆存引起国外各大产煤国的关注。

煤矸石综合利用的途径很多，但因受到技术条件和外部因素的限制，实际上正在实行的项目不多。煤矸石的传统利用途径主要为回填煤矿采空区、铺路、土壤改良、做建筑材料和发电等。

1 回填煤矿采空区

煤矸石回填煤矿采空区就是将煤矸石用于矿井回填，用煤矸石置换出煤炭，可以采用煤矸石不出井的采煤方式，直接填充采空区，减少煤矸石的排放量和地表下沉量。利用煤矸石作塌陷区充填原料，可大量地消耗煤矸石，是目前最好的煤矸石处理方式之一。

2 铺路

法国道路公路技术研究部和道路桥梁实验中心的研究表明，煤矸石可以作为很好的建筑充填材料。将煤矸石分层铺成35cm左右厚的路基，压实后密度可达1.8t/m3，这样路基就具有良好的防透水性。法国北部所有的载重车道路都是使用这种材料做路基。近些年来，以煤矸石作为路基材料，广泛用于城市乡村道路、轻重型汽车道路、铁路路基、人行道、公园小路和运动场地等。徐丰公路庞庄矿区段塌陷区1.2km长路段的路基，全部采用煤矸石填筑，使用性能良好。

3 土壤改良

近年来，以煤矸石为载体生产有机复合肥和微生物有机肥料等的技术发展很快。利用煤矸石制备有机复合肥料，主要是利用煤矸石中含有的植物生长所必须的元素，如N、P、K、B、Cu、Zn、Mo、Co等。以煤矸石和磷矿粉为原料基质，外加添加剂等，可制成煤矸石微生物肥料，这种肥料可广泛应用于农业、林业、种植业等。研究表明，煤矸石中的有机质含量越高越好。有机质含量在20%以上，pH值在6左右的碳质泥岩经粉碎并磨细后，按一定比例与过磷酸钙混合，同时加入适量添加剂，搅拌均匀并加入适量水，经充分反应活化并堆沤后，即成为一种新型实用的肥料。钱兆淦等利用碳含量较高的煤矸石作为主要原料制成的有机-无机复混肥料，在陕西渭南地区进行田间试验表明，苹果施用煤矸石肥料比施用等养分含量的掺合化肥和市售苹果专用肥增产效果明显，平均增产19%～37%。

4 建筑材料

由于煤矸石具有一定的可塑性和烧结性，在经过均化、破碎、净化和陈化等工艺加工处理后，可用于制砖。目前，煤矸石制砖已成为煤矸石利用最为普及的一个方面，应用地区广，生产工艺成熟。我国每年生产煤矸石砖约130亿块，生产厂家超过1000个，种类包括烧结实心砖、空心砖、多孔砖、免烧砖、内燃砖、釉面砖、高档瓷砖等。利用煤矸石制空心砖，实现了制砖不用粘土，烧砖不用燃料，其社会环境、经济效益均超过了粘土实心砖。

5 煤矸石燃烧发电

煤矸石发电厂是指利用煤矸石作为燃料的发电厂。煤矸石发电，其常用燃料热值应在12550kJ/kg以上，可采用循环流化床锅炉，产生的热量既可以发电，也可以用作采暖供热。将煤矸石用于在沸腾炉中燃烧发电或者供暖，这种方法不但可以节省一部分能源消耗，而且燃烧后的灰渣还可以作为生产水泥等建筑材料的原料来使用，一举两得。攀枝花煤业集团将燃烧后的粉煤灰用于水泥掺合料，粉煤灰的添加量达到40%。目前，煤矸石等低热值煤发电装机规模不断增长，为国家的节能减排做出了巨大贡献。经过30多年的发展，全国煤矸石等低热值煤发电装机已约达3000万kW，加上在建机组，总装机规模约达3500万kW。虽然煤矸石发电装机在全国煤电总装机中占比不到4%，但年可燃用煤矸石、煤泥、中煤等低热值燃料1.35亿t，相当于4000万t标准煤，同时代替了上千台矿区供热小锅炉，对保护矿区生态环境起到了重要作用。

原标题：【综述】煤矸石的综合利用

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