煤矿煤矸石的综合利用 - 图文

煤矿煤矸石的综合利用

摘要：阐述了对煤矸石的具体利用途径，并就煤矸石发电，煤矸石制砖，煤矸石生产肥料，煤矸石生产水泥等进行了具体说明，并阐述了非煤矿山对固体废物的利用。 关键词：煤矸石 利用

Comprehensive utilization of coal gangue in coal mine

Abstract: This paper describes the of coal gangue specific ways to utilize the and coal gangue power generation, coal gangue brick, coal gangue in the production of fertilizers, coal gangue production of cement and other were specified, and elaborated the non coal mines of solid waste utilization.

Key words:Gangue using 一、概述

煤矸石是煤炭开采和洗选过程中产生的固体废物，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。煤矸石既是煤矿开采过程中的固体

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废弃物，也是可利用的资源，具有双重性。从煤炭开采来看，我国每年生产1亿t煤炭，排放矸石1400万t左右；从煤炭洗选加工来看，每洗选1亿t炼焦煤排放矸石量2000万t，每洗1亿t动力煤，排放矸石量1500万t。去年，全国各类煤矿生产煤炭10．45亿t，洗煤3．85亿t，排放矸石量1.9～2.0亿t。因而，全国国有煤矿现有矸石山1500余座，堆积量30亿t以上(占我国工业固体废物排放总量的40％以上)，占用土地300--400公顷。煤矸石的大量堆放，不仅压占土地，影响生态环境，矸石淋溶水将污染周围土壤和地下水，而且煤矸石中含有一定的可燃物，在适宜的条件下发生自燃，排放二氧化硫、氮氧化物、碳氧化物和烟尘等有害气体污染大气环境，影响矿区居民的身体健康。如辽宁本溪矿区曾发生过因矸石自燃造成人员中毒死亡的事故。 二、煤矸石再利用的意义及途径

1、煤矸石再利用的意义：（1）保护耕地，减少占地。我国的土地资源非常紧缺，人均耕地占有量只有0.1hm2，仅为世界人均水平的43％。随着国民经济的发展，每年因基础设施建设城市用地增加及自然灾害损毁等原因造成耕地的大量损失。因采煤造成的地表塌陷和煤矸石堆存也是耕地损失的主要原因之一。据有关部门估计，我国煤炭开采和洗选加工每年产生和排放新增煤矸石4亿t，占地400多公顷。综合利用煤矸石，可以减少对土地的占用，用煤矸石充填塌陷区，还可以使因采煤塌陷的土地得到复垦。（2） 减轻矿区大气污染和地下水污染。我国有237座煤矸石山曾发生过自燃，目前仍有134座矸石山在不同程度地燃烧。煤矸石自燃不仅浪费宝贵的资源，燃烧过程中排放

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的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物及烟尘等，还严重污染大气环境，危害矿区人民的身体健康。煤矸石经雨水淋溶形成的酸性水渗透到地下。会污染地下水。因此，综合利用煤矸石，减少矸石的堆放，可以减轻矿区的大气污染和地下水的污染。（3）改变煤矿形象，开辟矿区新产业。煤矸石综合利用不仅可以变废为宝，而且还有助于改变煤矿的形象，有些煤矿提出“矸石变砖头，砖头砌高楼”，“制砖不用土，烧砖不用煤”的口号，围绕煤矸石的综合利用，发展新的产业，或延长现有的产业链。例如山东省新汶矿业集团等单位大力发展煤矸石发电、制水泥、制砖等产业，已建成煤矸石砖生产线20多条，每条生产线的能力均在6000万块／年以上。阜新煤矸石热电厂是以燃烧煤矸石为主的综合利用企业，现有装机容量1.8亿kW，年发电量1.08kwh，年消耗煤矸石33万t。山西阳泉煤业集团以煤矸石发电为龙头，形成了煤矸石发电——电解铝——铝型材的产业链。（4）促进产业转移和劳动力再就业。据不完全统计，到2000年末，我国因资源枯竭关闭报废的矿井488处，将导致大量工人失业。寻求产业转移和劳动力再就业成为衰老报废矿区的头等大事。煤矸石综合利用则是有发展前景的接替产业之一，并已经成为许多矿区非煤产业的发展重点。据有关部门统计，2000年国有重点煤矿综合利用多种经营总额达到582亿元；安置人员最多时达208万人。在煤炭企业多种经营收入超亿元的项目中，前10位是煤矸石发电。我国每年产生的煤矸石、煤泥等低热值燃料，按热量折算约为1500—1800万t标准煤。综合利用好这些资源，相当于新增一个开滦或兖州矿区的煤炭产量。

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这样，不仅促进了产业转移、劳动力再就业，甚至还会因其含有特殊成分而成为煤炭城市待开发的“金矿”。

2、煤矸石再利用的途径：煤矸石的性质决定着煤矸石资源化的途径。因此对煤矸石的组分及性质进行分析和评价，将有利于选择最佳的资源化利用途径，更好、更有效地利用煤矸石资源。按照煤矸石的岩石特征分类，可以分成高岭石泥岩(高岭石含量>60％)、伊利石泥岩(伊利石含量>50％)、砂质泥岩、砂岩及石灰岩。主要利用途径为：高岭石泥岩、伊利石泥岩——生产多孔烧结料、煤矸石砖、建筑陶瓷、含铝精矿、硅铝合金、道路建筑材料；砂质泥岩、砂岩——生产建筑工程用的碎石、混凝土密实骨料；石灰岩——生产胶凝材料、建筑工程用的碎石、改良土壤用的石灰。煤矸石中的铝硅比也是确定一般煤矸石综合利用途径的因素。铝硅比大于0.5的煤矸石。其矿物成分以高岭石为主，有少量伊利石、石英，质点粒径小，可塑性好，有膨胀现象，可作为制造高级陶瓷、煅烧高岭土及分子筛的原料。

煤矸石中的碳含量是选择其工业利用方向的依据。按煤矸石中碳的含量多少可分为四类：一类<4％，二类4％～6％，三类6％～20％，四类>20％。四类煤矸石发热量较高(6270～12550千焦／千克)，一般宜用作为燃料，三类煤矸石(2090～6270千焦／千克)可用作生产水泥、砖等建材制品，一类、二类煤矸石(2090千焦／千克以下)可作为水泥的混合材、混凝土骨料和其他建材制品的原料，也可用于复垦采煤塌陷区和回填矿井采空区。煤矸石利用产业链模型图见图1。

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三、煤矸石发电

1、煤矸石发电的益处。一是改善矿区环境。我国每年矸石发电消耗矸石量约1400万t，占矸石综合利用量的30％左右，减少因堆积煤矸石占地2000余亩，而且，电厂灰渣制砖，减少了黄土用量，保护耕地，改善了矿区环境。二是节省大量能源。据测算，去年，全国产煤10.45亿t，洗选加工煤炭3.86亿t，排矸中的煤炭和煤泥量，折合标煤约4000万t，以发电用煤4009／kWh计算，可以发电100亿kWh，收入30亿元。三是社会效益可观。据不完全统计，2000年煤矸石电厂发电约120亿kWh，占矿区用电量的30％，平均每度电盈利3.38分，全国电厂盈利4.0亿元以上。如：山东兖州局6个矸石电厂，装机达11.1万kW，2000年发电4．7亿kWh，上交利润4412万元；山西汾西矿务局2个矸石电厂，装机3.6万kW，去年盈利2800万元。而且，煤矿发电与购电相比，全国购电的综合电价为0.3～0.4

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