煤矸石綜合加工利用的主要途徑

畢玉龍

[摘要]煤炭自古至今，一直是我國(guó)主要能源之一，發(fā)揮至不可替代的作用。伴隨著煤炭的大量開采和洗選加工與利用，其副產(chǎn)品—煤矸石大量的產(chǎn)出和堆積，關(guān)于矸石的去向和環(huán)境的保護(hù)，一直是國(guó)家關(guān)注的問題，合理的利用煤矸石，變廢為寶，化害為利，可節(jié)約國(guó)家資源，并可以獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益和設(shè)備效益。

[關(guān)鍵字]煤炭 矸石 利用 節(jié)能

一、煤矸石的來源和危害

煤炭是我國(guó)的最主要能源，它在社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著極其重要的作用。原煤在生成過程中混入了各種礦物雜質(zhì)，在開采和運(yùn)輸過程中又不可避免地混入頂板和底板的巖石及其他雜質(zhì)（木料、鐵器等），隨著采煤機(jī)械化程度的提高和煤層地質(zhì)條件的變化，原煤質(zhì)量將越來越差，表現(xiàn)在混入原煤的矸石增加、灰分提高、末煤及粉煤灰含量增長(zhǎng)、水分提高。為了降低原煤中的雜質(zhì)，就要對(duì)煤炭進(jìn)行機(jī)械加工，從而高效、合理的利用煤炭資源，減少燃煤對(duì)大氣的污染，保證國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

煤炭的合理開發(fā)和充分利用，既對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)起著巨大的推動(dòng)作用，同時(shí)也對(duì)環(huán)境保護(hù)起到了重大影響。煤矸石是在煤的掘進(jìn)、開采和洗選過程中排出的固體廢物。煤矸石棄置不用，占用大片土地，同時(shí)，煤矸石中的硫化物逸出或浸出會(huì)污染大氣、農(nóng)田和水體，矸石山還會(huì)自燃發(fā)生火災(zāi)，或在雨季崩塌，淤塞河流造成災(zāi)害。中國(guó)預(yù)計(jì)積存煤矸石達(dá)10億噸以上，每年還將排出煤矸石1億噸，為了消除污染，自60年代起，很多國(guó)家開始重視煤矸石的處理和利用，在我國(guó)，隨著能源日趨緊缺，人們逐步意識(shí)到這些廢棄物尚有可供利用的一面。特別是近二十多年來，煤炭部門在煤矸石和煤層氣的開發(fā)利用方面做了不少探索和生產(chǎn)試驗(yàn)，取得了一定的成績(jī)。

二、煤矸石的合理利用

（一）回收黃鐵礦

煤炭經(jīng)過洗選加工后，對(duì)于矸石含量高的尾煤，可通過簡(jiǎn)單工藝，從煤矸石中洗選出品位較高的煤，在通過篩選從中選出低品位煤，同時(shí)揀出黃鐵礦，或者從煤用跳汰床面、平面搖床流程中直接回收黃鐵礦、洗混煤和中煤?；厥盏拿禾靠勺鲃?dòng)力鍋爐的燃料，洗矸可作建筑材料，黃鐵礦可作化工原料等。

（二）火力發(fā)電

火力發(fā)電的煤種主要是洗中煤和洗矸混煤。在我國(guó)，已用沸騰爐燃燒洗中煤和洗矸的混合物來發(fā)電，并且發(fā)電之后，爐渣可生產(chǎn)爐渣磚和爐渣水泥。發(fā)電所用中煤和矸石的混合物，一般每公斤發(fā)熱量為3500大卡，當(dāng)火力不足時(shí)，可用重油助燃。在國(guó)外，一些發(fā)達(dá)地區(qū)把煤礦自用電廠和選煤廠建在一起，以便利用中煤、煤泥和煤矸石發(fā)電，實(shí)現(xiàn)閉路生產(chǎn)，高效，環(huán)保。

（三）制造建筑材料

煤矸石可代替粘土作為制磚原料，這樣可以少挖良田，不損壞國(guó)家土地資源。燒磚時(shí)，利用煤矸石本身的可燃性，可以節(jié)約煤炭燃料的供給。煤矸石可以部分或全部代替粘土類礦物，經(jīng)超細(xì)粉碎機(jī)研磨之后，直接用于生產(chǎn)普通水泥。自燃或人工燃燒過的煤矸石，具有一定活性，可作為水泥的活性混合材料，來生產(chǎn)普通硅酸鹽水泥（摻量小于20%）、火山灰質(zhì)水泥和少熟料水泥。除此之外，煤矸石還可直接與石灰、石膏以適當(dāng)?shù)呐浔然旌?，磨成無熟料水泥。煤矸石還可作為膠結(jié)料，以沸騰爐渣或石子作骨料混合制成混凝土砌塊或混凝土空心砌塊等建筑材料。

三、結(jié)論

實(shí)踐證明，只要轉(zhuǎn)變觀念，加強(qiáng)科學(xué)研究，因地制宜注意開發(fā)，煤炭生產(chǎn)過程中的礦產(chǎn)資源二次利用不僅是完全可行的，而且潛力巨大；對(duì)于煤矸石，不僅可以化害為利、變廢為寶，且可以節(jié)約能源，并獲得重大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

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（作者單位：蘭州資源環(huán)境職業(yè)技術(shù)學(xué)院 甘肅蘭州）