煤矸石的综合利用与现状

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1、煤矸石综合利用现状及展望摘要：通过对煤矸石的化学组成、国内煤矸石的现状进行了解分析。并对国内外处理煤矸石的综合利用方法和途径进行总结归纳，主要在煤矸石用在建筑材料、用作水泥混合材、填充聚丙烯复合材料、代替铝土矿提取氧化铝、发电、做化肥、造气等方面进行了概述。分析了煤矸石处理过程中存在的问题，并提出了相应的建议。关键词：煤矸石，化学组成，材料，综合利用PresentSituationandProspectofComprehensiveUtilizationofCoalGangueBai-long,HuCollegeofMining,Guizh

2、ouUniversityAbstract:understandingandanalyzingthechemicalcompositionandthepresentsituationofcoalgangue.tothedomesticandforeignprocessingcoalganguecomprehensiveutilizationmethodsandwaysaresummarized,mainlyinthecoalgangueusedinbuildingmaterials,usedascementadmixture,filledpo

3、lypropylenecomposites,substitutebauxiteextractionalumina,powergeneration,chemicalfertilizer,gasmakingetc.theoverviewofthe.Theproblemsintheprocessofcoalwastedisposalareanalyzedandsomesuggestionsaregiven.Keywords:coalgangue,chemicalcomposition,presentsituation,material,compr

4、ehensiveutilization引言煤矸石是煤炭在形成过程中与煤炭共生、伴生的一种脉石矿物，在煤炭洗选和加工过程中所产生的固体废弃物。我国矸石产量占原煤总产量约为15%~20%，目前积存已达到70亿t，占地面积为70km2，且每年以1.5亿t的速度增长，在工业固体废弃物的总量的40%以上。堆积煤矸石占用了大量的土地，并且会在土地中释放大量的有害元素，煤矸石的综合利用已不容懈怠[1]。煤炭被称作是工业“真正的粮食”，对于现代化工产业来说，不管是轻工业还是重工业，煤炭都占据着不可替代的地位。因此，煤矸石的产量也在不断上升，如何把煤矸石良好

5、的利用是我们目前必须要解决的问题，目前国内外对煤矸石的研究与利用，主要集中在以下几个方面，煤矸石用于发电，生产化工产品，用作填充物，用作耐火材料、合成陶瓷，合成高效能复合外墙外保温材料，制成砖用作建筑材料等。到目前为止，煤矸石已经被广泛利用。由于很多原因，国内的煤矸石利用率任然很低，只能达到30%左右，每年的处理量远远小于排放量，在综合利用中，煤矸石的发热量在4500~12550kJ/kg范围的可用于发电，杂质含量低而氧化铝含量高的煤矸石可用于化工生产。比如硫酸铝、结晶氯化铝、4A筛、氢氧化铝、白炭黑、炭黑、等铝质材料[2]。尽管如此，但煤

6、矸石的处理量还是比较低，因此，煤矸石处理的新工艺有待进一步的开发。煤矸石中富集着很多有用成分，如果可以将其充分利用，不仅能将煤矸石变废成宝，而且能减轻对环境的污染，还能节省大量的空间，在工业上具有广阔的应用前景。1煤矸石的特性煤矸石在化学成分上主要是由无机质组成，主要的无机质主要包括Al、Si、O、Fe、Ca、Na、Mg、K、P、Ti以及重金属和稀土元素等，其中SiO2和Al2O3所占比重最大SiO2一般占到40%~60%，Al2O3大约在15%~30%。2煤矸石当前的利用现状2.1煤矸石用于制备建筑材料将煤矸石与粉煤灰、水泥、磷渣、以一定

7、的比例混合，可以制成复合保温彻块，其彻块密度能够达到1160kg/m3，抗压强度能够达到5.5MPa，符合GB/T15229－2011的标准。此外用煤矸石烧制成的烧结砖强度高、装饰性好，并且其强度在30MPa以上，可以用在饭店、宾馆以及别墅上作为艺术墙建材，也可将其用来绿化广场道路、铺设道路和人行道，且其质轻的优点能有很好的应用在铺设停车场垫层方面[3]。也可以将煤矸石通过一级粉碎、混合搅拌，二级粉碎、陈化、成型、干燥、焙烧制作成空心砖，该砖不仅热惰性大而且在具有较好的保温性能[4]。煤矸石烧结空心砖、多孔砖、是节能型墙体材料的一种，可以代

8、替实心黏土砖用在永久性建筑。该产品具有抗震性能好、自重轻、施工周期短、强度高，综合造价低以及隔音、保温、隔热等特点，因此在市场上有着很好的效益[5]。2.2活化煤矸石用作水泥混合