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煤矸石的综合利用及产业化程度
发布时间：2013-05-04 07:47 来源：未知
煤矸石是在煤的掘进、开采和洗选过程中排出的固体废物。煤矸石弃置不用，占用大片土地。煤矸石中的硫化物逸出或浸出会污染大气、农田和水体。矸石山还会自燃发生火灾，或在雨季崩塌，淤塞河流造成灾害。中国积存煤矸石达10亿t以上，每年还将排出煤矸石1亿t。为了消除污染，自20世纪60年代起，很多国家开始重视煤矸石的处理和利用。
1、回收煤炭和黄铁矿
通过简易工艺，从煤矸石中洗选出好煤，通过筛选从中选出劣质煤，同时拣出黄铁矿，或从选煤用的跳汰机——平面摇床流程中回收黄铁矿、洗混煤和中煤。回收的煤炭可作动力锅炉的燃料，洗矸可作建筑材料，黄铁矿可作化工原料。
2、用于发电
主要用洗中煤和洗矸混烧发电。我国已用沸腾炉燃烧洗中煤和洗矸的混合物发电。炉渣可生产炉渣砖和炉渣水泥。所用中煤和矸石的混合物，一般每千克热量为14 700 kJ；火力不足时，用重油助燃。
位于内蒙古自治区鄂尔多斯市的京泰发电公司一期工程2010年8月竣工，该项目建有两台300 Mw的煤矸石发电机组。该项目由北京能源投资（集团）有限公司控股。京泰发电项目一期工程于2008年6月获得国家发改委核准，当年8月开工。由京能集团和内蒙古伊泰集团、广东粤电集团共同建设，投资达27.5亿元。据介绍，这是一个集井口电站、煤矸石综合利用、煤电联营优势于一体的循环经济项目，达到业界领先水平。
3、制造建筑材料
煤矸石代替黏土作为制砖原料，可以少挖良田。烧砖时，利用煤矸石本身的可燃物，可以节约煤炭。煤矸石可以部分或全部代替黏土超细雷蒙磨粉机研磨用于生产普通水泥。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%)、火山灰质水泥和少熟料水泥。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、沸腾炉渣作粗细料制成混凝土砌块或混凝土空心砌块等建筑材料。
开滦新型建材公司所生产的煤矸石烧结砖，煤矸石比例达到95%．按国家每生产l万标块砖用煤不能超过0.8 t的标准，那么新型建材厂用煤矸石每年生产l亿标块，就节约8 000t煤。而且，煤矸石烧结砖在生产过程中，还会有很多余热产生，新型建材公司把剩余热量收集起来用于冬季取暖，这些余热还可以对湿砖进行干燥，加快生产周期。
据悉，到2010年我国建筑节能将达到50%。新型建材厂生产的煤矸石烧结砖本身就具有节能的效果，煤矸石烧结砖的导热系数是0,411，比普通黏土砖的导热系数要低一倍，这样冬天散热慢，就会减少暖气的流失，由此就可以减少取暖所用的原煤消耗，夏天减少空调冷气的流失，又可以节约用电。这将给新型建材公司带来巨大的机会。
福建清流县大成新型砖业有限公司对废弃的煤矸石、页岩经过破碎加工、筛选等十几道工序，生产出一块块规格统一、外形美观的新型砖材。该公司拥有工艺先进的隧道窑生产线，年产新型砖约4000万块，其中煤矸石的掺加量达七成，年消耗煤矸石12.5万t．而且整个煅烧、烘干过程所需热能均来自煤矸石自身含有的热能，既减少尾矿堆放的樗染，又节约煤炭资源，实现生态效益、生产效益“双赢”。
福建红火水泥有限公司厂区，利用工业废渣生产水泥熟料，每年能利用工业废渣超过50万t，其中煤矸石40万t、废氟石膏10万t，同时利用水泥余热每年发电5 500万kw-h．节省大量的煤炭资源。
陕西省韩城各个煤矿在生产过程中排放的煤矸石，每年高达2000万t。废弃的煤矸石堆积如山，不仅占用了大量的土地，还严重污染了周边的环境。2009年8月，柏忠新型建材公司第一条自动生产线建成投产，生产5 000万块烧结砖，每年消耗煤矸石20万t．主要生产普通烧结砖、多孔砖、非承重空心砖等系列产品。如今，企业年销售额可达1 800万元，安排80多名劳动力就业，也解除了象山煤矿煤矸石排放难题。利用煤矸石烧结砖不但节省土地，而且一年节约标准煤6 000t左右，减少二氧化硫排放180 t．还可节约资金200多万元，余热循环利用可以给厂区办公生活及日光温室供暖，可使居民生活能耗下降35%。烧结砖经过高强度真空挤压和高温窑炉焙烧工艺，强度达到普通黏土砖的两倍以上，而且形状规整，损耗极低，结实耐用。
4、用于造纸
2008年陕西工业技术研究院开发研制的工业废料生产造纸纤维技术成果取得重大进展。该技术采用工业固体废弃物为原料，如煤矸石、发电厂粉煤灰、炼钢及冶炼企业钢渣、金属废渣、油页岩废渣等经高温溶化后进行纤维成型处理，再经改性、软化、漂白、除渣等工艺过程，生产出的无机纤维可用于替代植物纤维，生产纸及纸板产品。用于造纸的无机纤维与传统的矿物纤维不同，其纤维几何尺寸非常适合造纸生产，如极细的纤维宽度(2—5um)和较长的长度(1—2um)，纤维长度介于针叶木和阔叶木纤维之间，宽度为阔叶木纤维的十分之一，长度比为200以上：纤维白度可达650以上，纤维的水分散性及交织性能良好。
煤矸石还可用来生产造纸级涂料产品，这不仅是煤炭科技进步的方向之一，也是增加煤矿经济效益的有效途径。用煤矸石造纸的一个关键流程在于原料的墨粉环节，煤矸石经过超细雷蒙磨粉机加工之后，出料为350目以上的超细粉，经过特殊工艺的处理．使超细粉与15%的聚乙烯和5%胶合剂充分混合，成品即为“石头纸”。
