登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
图1 原状煤矸石(a)和自燃煤矸石(b)[2]
煤矸石的吸水特性对煤矸石综合利用的影响很大。其多孔性决定了煤矸石的吸水特性,吸水率约为2.0-6.0%,塑性指数约为3.0-15。自燃煤矸石的吸水率约为3.0-11.6%,塑性指数约为1.03-0.8。
3.2 化学特性
煤矸石的主要化学组成为Al2O3、SiO2和C,其次是CaO、Fe2O3、MgO等。矿物成分主要以高岭土、水云母、铝土矿、炭质等[3]。煤矸石的成分受地区影响,我国不同地区煤矸石成分差别较大,在此不加赘述。
3.3 煤矸石的危害
煤矸石是伴随着煤炭开采产生的固体废物,除了部分充填和综合利用外,大部分煤矸石长期堆存形成矸石山,占用土地资源。煤矸石对自然环境的危害主要体现在以下几个方面: 1. 煤矸石在堆放和运输等过程中会形成粒径细小的粉尘,在风力作用下会悬浮在大气中,对人体健康造成危害。另一方面,煤矸石在由于其本身特性容易自燃,释放多种有害气体,同时产生大量具有爆炸性的烟尘,因此在自燃时会给周围大气环境和动植物生长造成不同程度的影响。 2. 煤矸石在堆存过程中,其中的有害元素在降雨的作用下会溶解并进入到水体或土壤环境中,对土壤中养分造成一定的损害,严重时会导致矸石山周围土地酸化,影响人体健康和植被生长。
4. 煤矸石的应用
我国早在上世纪中期就开始利用煤矸石,对其的综合利用从70年代中后期在逐渐开始。煤矸石的综合利用受如铝硅比值、碳硫含量等因素的影响,主要作为生产氧化铝、燃料、作为化工原料、陶瓷原料、制备建筑材料和道路工程填充等方面。
图2 知网中关于煤矸石综合利用的关键词共现分析
4.1 生产Al2O3
煤矸石中SiO2和Al2O3等多种有用物质含量较高,如将其作为铝土矿加以提取利用,不仅可以减少煤矸石对生态环境的负面影响,还可以缓解我国铝土矿资源短缺的情况。目前从煤矸石中提取氧化铝的方法与粉煤灰大同小异,本质是将Al2O3从煤矸石中浸出,主要有酸浸法[3]、碱浸法[4]等几种。目前碱法在实际生产过程中得到了大规模应用。 酸浸法是利用酸性溶液将其中的可溶性组分转化为盐类浸出到溶液中,通过添加试剂进行杂质金属盐类的除杂,最后进行铝盐的转化等过程形成Al2O3。发生的主要反应如 (1)~(4)所示。为提高其浸出效果,需要预活化以提高煤矸石的反应活性。在该过程中采用的提取剂多为强酸,对工业操作设备和管道材质要求较高,同时会有多种杂质伴随浸出,难以满足冶金级别的Al2O3要求,限制了其在Al2O3回收方面的工业化应用。
Al2O3 + H2SO4 → Al2(SO4)3 + H2O (1)
Al2(SO4)3 + NH3·H2O → Al(OH)3 + (NH4) 2SO4 (2)
Al(OH)3 → γ-Al2O3 + 3H2O (3)
γ-Al2O3 → α-Al2O3 (4)
碱浸法主要为拜耳法,基本原理是将破碎后的煤矸石用NaOH溶液进行提取,得到铝酸钠的浸出液和含硅固相赤泥,将其进行过滤和添加NaOH进行晶种分解后可得Al(OH)3产品,经煅烧后可制得Al2O3产品,主要反应如(5)所示:
Al2O3·H2O + NaOHNaAl(OH)4 (5)
4.2 生产建筑材料
利用煤矸石制备建筑材料,主要包括制砖、水泥原料、陶瓷材料等。 制砖。煤矸石制砖通常利用煤矸石自身的热值提供所需的干燥和烘焙的能量。我国煤矸石的热值在3300~6300 kJ/kg[5],当热值偏低时可添加部分煤炭进行生产,因此利用煤矸石制砖可显著降低能源消耗。目前我国煤矸石制砖的工艺相对较为成熟,已经开发生产了实心矸石砖、多孔承重矸石砖和空心矸石砖等。 生产水泥。煤矸石的主要成分为SiO2和Al2O3,与黏土的化学组成相似,可代替部分黏土来生产水泥。将破碎后的煤矸石与石灰按照一定的比例混合,煅烧后得到硅酸钙为主的熟料,再将其与石膏等材料磨细即可得到抗压强度高的水泥。 混凝土骨料。煤矸石用于骨料通常需要经过一定的热处理以出去煤矸石中的碳和有机质,以减少煤矸石骨料中的薄弱组分,同时使得其中矿物发生镶边,生成活性物质提高其骨料的表层活性。王爱国等人[2]研究了我国利用煤矸石制备混凝土骨料的现状,谈久了改善煤矸石骨料混凝土性能的技术手段,并分析目前存在的问题。
4.3 回填和路基材料
回填。由于煤矸石为煤矿建井、开拓掘进、采煤和煤炭洗选过程中产生的,如其中污染物含量较低,可用于充填沟谷、采煤沉陷区和低洼区建筑工程用地[6]。 路基材料。煤矸石作为筑路基料用于公共广场表面装饰、铺路或停车场等地面,可降低路基、地基或坝基等建设的成本,减少所占土地面积。 回填和路基材料可实现煤矸石的大宗消纳,但是这些利用方式未能充分体现煤矸石的资源价值,其中的有价金属或其他元素未得到有效利用。
4.4 其他应用
煤矸石还可以制备型砂、陶粒、陶瓷等建材,保温材料、耐火材料和胶凝材料等多功能材料等,在此不加详细叙述。
5. 煤矸石利用的不足
虽然煤矸石的综合利用取得了长足发展,但是还存在以下一些问题。1. 总体利用水平不高。2. 煤矸石综合利用技术基础研究尚待加强3. 煤矸石综合利用工艺的研究不够深入 根据“十四五”大宗固体废弃物综合利用的指导意见”,在后续工作中需加强煤矸石的综合利用能力,扩大其利用规模,有序降低其存量。并在关键瓶颈技术取得突破,建立其综合利用创新体系。不断推进煤矸石在工程建设、塌陷区治理、矿井充填等领域的应用,有序引导利用煤矸石生产新型墙体材料、装饰装修材料等,并在风险可控的前提下深入推动其在农业领域的应用和有价组分提取,加强大产量和高附加值产品的应用和推广。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
日前,福州发布关于征求《福州市石化化工行业碳达峰实施方案(送审稿)》《福州市钢铁行业碳达峰实施方案(送审稿)》《福州市建材行业碳达峰实施方案(送审稿)》意见的通知。详情如下:关于征求《福州市石化化工行业碳达峰实施方案(送审稿)》《福州市钢铁行业碳达峰实施方案(送审稿)》《福州市建材行
北极星储能网获悉,5月20日,内蒙古鄂尔多斯市科学技术局发布鄂尔多斯6家新型研发机构发布9项前沿科技成果,其中,北京大学鄂尔多斯能源研究院张宇闻发布“iMEMS储能电池能量管理系统技术”,该技术可实现储能系统内部微电网的能量控制,对智能电网的能量实施正确、高效的能量自动分配和管理。鄂尔多斯
根据北极星电力网的统计,近期,河北、河南、江苏、贵州等地能源主管部门相继发布公告,明确了29台火电机组的关停情况。在此次关停名单中,秦皇岛发电厂(秦电)、下花园热电(园电)、习水电厂、潘三电厂等一批曾为区域经济与民生保障提供过重要能源支撑的“功勋电厂”赫然在列。关停机组名单速览秦电
日前,大同市人民政府发布大同市碳达峰实施方案的通知。通知指出,统筹风光资源开发和国土空间约束,结合采煤沉陷区综合治理,兼顾生态修复、造林绿化与相关产业发展,统筹优化风电光伏布局和支撑调节电源,重点推动风电和光伏发电基地化规模化开发。积极推进老旧光伏电站、风电机组技改升级,提升存量
北极星售电网获悉,近日,山西大同市人民政府发布关于印发大同市碳达峰实施方案的通知。文件明确,到2025年底,市传统产业绿色低碳转型取得阶段性成果,绿色低碳产业体系初步形成;煤炭清洁高效利用积极推进,重点行业工业企业用能、用煤效率持续提升;风、光等可再生电源装机规模大幅提高,新型电力系
日前,大同市政府印发《大同市碳达峰实施方案》。《方案》提出,到2030年,全市资源型经济转型任务基本完成,能源革命综合改革试点先行区建设成效显著,绿色低碳循环的经济体系和清洁低碳、安全高效的现代能源体系基本形成,绿色低碳技术创新取得突破,绿色低碳生活成为大众选择,绿色政策体系更加完善
在能源电力供需格局持续演变的新形势下,电力行业的高质量发展面临诸多挑战。作为我国“西电东送”的主力军,云南省秉持资源经济与能源产业“一盘棋”的战略布局,加速推进能源全产业链建设,为绿色能源强省建设提供支撑。双轮驱动破解“三缺”矛盾记者在云南多地调研时发现,缺电、弃电和调节能力不足
北极星储能网获悉,4月30日,中国能建发布2025年第一季度报告。报告期,公司实现新签合同额、营业收入、归母净利润分别为人民币3,888.96亿元、1,003.71亿元和16.12亿元,同比分别增长5.75%、3.05%、8.83%,均创历史同期新高。公司表示,自主研发的世界首套300兆瓦级压缩空气储能示范项目湖北应城压气储
4月16日,柳林县人民政府关于印发柳林县2025年国民经济和社会发展计划的通知,2025年,3个光伏项目开工建设,中润盛和60MW微风发电、国电投森泽50MW风电项目加快推进,柳林源网荷共享储能电站项目、华光煤电光储一体化发电项目开工建设。汇丰LNG项目和天然气提氦制氢项目开工建设。原文如下:柳政发〔2
华北区域是中国煤炭的重要产区,为落实双碳目标,促进煤炭行业高质量发展,结合国家发展改革委等部门《关于大力实施可再生能源替代行动的指导意见》等有关要求,华北能源监管局发挥派驻优势,主动组织开展煤炭行业“十四五”期间节能减排和可再生能源替代专项调研。调研涵盖“十四五”期间节能减排工作
4月23日,山西恒通投资发展集团有限公司与山西低碳环保产业集团有限公司开展交流座谈并签署战略合作协议。山西低碳环保集团党委书记、董事长邢六斤、山西恒通投资发展集团总经理助理李旭亮出席签约仪式。会议由山西低碳环保集团党委副书记、副董事长、总经理牛小平主持。邢六斤对李旭亮一行的到访表示
4月16日,柳林县人民政府关于印发柳林县2025年国民经济和社会发展计划的通知,2025年,3个光伏项目开工建设,中润盛和60MW微风发电、国电投森泽50MW风电项目加快推进,柳林源网荷共享储能电站项目、华光煤电光储一体化发电项目开工建设。汇丰LNG项目和天然气提氦制氢项目开工建设。原文如下:柳政发〔2
近日,山西省多地举行2025年第一次“三个一批”活动。太原:2月6日,低碳绿能产业、蓝石光智人工智能算力服务器智能制造、等12个项目现场签约;年产4.8亿克拉半导体基体工具材料项目开工,同时,与会领导考察观摩了“投产一批”代表项目中国长城电源业务落地项目。大同:大同市共推进项目42个,总投资5
北极星固废网获悉,陕西彬长矿业集团有限公司大佛寺矿煤矸石综合处置公开竞标,要求煤矸石综合处置以服务矿井为中心,矸石综合处置单位场地距离矿井应在50公里范围以内。公示如下:一、总体要求矸石的处置严格遵照《中华人民共和国环境保护法》与《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》的相关要求进
近日,贵州省生态环境厅关于公开征求意见建议的公告,就《煤矸石填沟造地技术规程(试行)(征求意见稿)》现征求意见,详情如下:贵州省生态环境厅关于公开征求意见建议的公告为提高煤矸石综合利用水平,根据《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》《中华人民共和国煤炭法》等规定,我厅组织编制了
国家发展改革委等六部门发布《关于支持内蒙古绿色低碳高质量发展若干政策措施的通知》,加快能源绿色低碳转型、构建绿色低碳现代产业体系、推动重点领域绿色发展、强化绿色低碳科技创新、全面提升生态环境质量和稳定性、深化区域全方位开放合作等措施,支持内蒙古大力发展以绿色低碳为鲜明特征的新质生
4月3日,国家发展改革委等六部门发布《关于支持内蒙古绿色低碳高质量发展若干政策措施的通知》。通知提出,以更大力度发展新能源。以库布其、乌兰布和、腾格里、巴丹吉林沙漠为重点,规划建设大型风电光伏基地,同步开展规划环评,切实发挥规划引领作用,积极发展光热发电。重点在沙漠、戈壁、荒漠地区
4月3日,国家发展改革委等六部门发布关于支持内蒙古绿色低碳高质量发展若干政策措施的通知。其中提出,以更大力度发展新能源。以库布其、乌兰布和、腾格里、巴丹吉林沙漠为重点,规划建设大型风电光伏基地,同步开展规划环评,切实发挥规划引领作用,积极发展光热发电。重点在沙漠、戈壁、荒漠地区、边
11月23日,中国能源建设集团投资有限公司(以下简称“能建投资公司”)与黑龙江七台河市签署500MW风电项目及煤矸石综合利用项目投资合作协议,并举行七台河煤矸石综合利用产业联盟企业签约仪式。能建投资公司党委书记、董事长许金明与七台河市委副书记、市长李兵进行会谈并见证签约。许金明对七台河市
北极星风力发电网讯,11月23日,七台河煤矸石综合利用产业联盟签约仪式暨中国能建风电项目启动仪式在市专家接待中心举行。仪式上,中国能建集团投资公司、市城投集团、百春固废公司三方签署了500MW风电项目和年处理量500万吨煤矸石综合利用项目投资合作协议。
近期,华电集团与多个省市领导开展合作交流,包括河北、天津、内蒙古、山西、陕西、黑龙江、甘肃、海南、广西、贵州、青海等地区,合作涉及综合能源、抽水蓄能、煤炭清洁高效利用、能源转型、清洁能源等领域。另外,华电集团还与国家能源集团、立新能源、上海电气、山东能源集团、隆基绿能、晶澳科技等
为督促山东能源集团权属企业边督边改、立行立改,推动督察发现问题尽快整改到位,10月27日至29日,山东省第一生态环境保护督察组副组长罗辉一行赴枣庄、济宁市进行现场调研督导。山东能源集团党委副书记、总经理张宝才,党委常委、副总经理乐江华,有关权属企业负责同志,属地政府负责同志分别参加调研
2025年是“十四五”规划收官之年,为落实国家、自治区碳达峰碳中和部署,结合锡林浩特市实际,锡林浩特发改委牵头制定并印发《锡林浩特市落实内蒙古自治区碳达峰碳中和2025年重点工作安排任务分工清单》,明确年度重点任务和实施路径,确保碳达峰碳中和工作取得阶段性成效。《清单》围绕能源转型、节能
5月6日,湖南省发改委关于征集基础设施领域不动产投资信托基金(REITs)意向储备项目的通知。符合1014号文有关要求的项目均可申报,包括能源基础设施。包括风电、太阳能发电、水力发电、天然气发电、生物质发电等清洁能源项目;储能设施项目;清洁低碳、灵活高效的燃煤发电(含热电联产煤电)项目;特
日前,安徽省2025年重点项目清单公布,共1581个项目。北极星汇总环保项目如下:庐江县流域水环境治理及文旅开发项目合肥张洼净水厂及配套管网工程项目安徽省合庐产业新城水环境生态修复工程项目肥东巡鹰年回收20吨新能源动力电池材料循环利用项目庐江浩悦生态资源循环利用项目巢湖市部分河流流域水环境
北极星碳管家网获悉,工业和信息化部等十部门关于印发《铝产业高质量发展实施方案(2025—2027年)》的通知。我国铝产业规模不断壮大、产业结构持续优化、装备技术水平不断提升,形成了较为完备的产业体系。但与此同时,国内铝资源供给不足、节能降碳压力增大等问题日益凸显。为推动铝产业高质量发展,
2月27日,国家金融监督管理总局办公厅、中国人民银行办公厅发布了关于印发《银行业保险业绿色金融高质量发展实施方案》的通知。方案提出,银行保险机构要支持污染防治攻坚,推进钢铁、水泥、焦化等重点行业及燃煤锅炉超低排放改造,大江大河、重要湖泊、重点海域综合治理,土壤源头污染、重金属污染防
各有关单位:中国固废利用与低碳土木工程材料学术与技术交流大会是旨在提升大宗固废综合利用水平、促进土木工程材料低碳化的年度会议。前两届会议分别在河南郑州和山东济南成功召开,得到了冶金、有色、矿业、建材、道路、岩土、化工等领域相关科研院校和企业的广泛参与,有效促进了跨学科、跨行业、产
北极星售电网获悉,1月16日,辽宁省发展改革委发布关于2024年生态环境保护工作总结和2025年工作计划的报告。文件提出2025年工作计划,其中包括完善绿色消费价格政策。对实行两部制电价的污水处理企业用电、电动汽车集中式充换电设施用电、港口岸电运营商用电、海水淡化用电,免收需量(容量)电费。对
日前,山西临汾市政府印发《临汾市固体废物污染防治攻坚行动实施方案》。文件提出,到2025年,全市固体废物产生强度明显下降,环境管理和污染防治水平显著提升,一般工业固体废物、危险废物利用处置率均达到100%,医疗废物无害化处置率达到100%,减污降碳协同增效作用明显。全文如下:临汾市人民政府关
北极星售电网获悉,近日,湖北省生态环境厅等印发《进一步促进湖北省节能环保产业高质量发展实施意见》(以下简称《意见》)的通知。《意见》指出,加快微电网、虚拟电厂、源网荷储一体化、“光储直柔”试点示范项目建设,鼓励智能光伏与绿色建筑融合创新发展。加快锂电池、液流电池、压缩空气储能等新
近日,湖北省生态环境厅、省发改委、省经信厅印发《进一步促进湖北省节能环保产业高质量发展实施意见》。文件提出,力争到2028年全省节能环保产业规模达到1万亿,确保2030年产业规模突破1万亿,形成8大产业集群,2家千亿级龙头企业,30家百亿级、100家十亿级节能环保企业梯队,以节能环保产业高质量发展助推
北极星固废网获悉,惠州大亚湾开发区发布《大亚湾开发区加快构建废弃物循环利用体系行动方案》,方案要求到2027年,废弃物循环利用体系初步建立,主要废弃物循环利用取得积极进展。新增大宗固体废弃物综合利用率达到60%。废钢铁、废铜、废铝、废铅、废锌、废纸、废塑料、废玻璃等主要再生资源循环利用
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!