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1、化学工程与装备2011年第3期172朱秀梅：煤矸石对环境的危害及其防治ChemicalEngineering&Equipment2011年3月煤矸石对环境的危害及其防治12朱秀梅，邓晓成（1．中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院；2．中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院，北京100083）朱秀梅：煤矸石对环境的危害及其防治摘要：论述了煤矸石对环境的不利影响及减少和防治各种不利影响的相应措施,并从利用煤矸石发电、制建筑材料、造肥料以及充填煤矿塌陷区复垦造田、矸石山绿化等方面介绍了煤矸石的资源化。关键词：煤矸石；环境治理；资源化；绿化引言煤矸石内部自燃引起爆炸，造成附近临时住房被摧毁，人畜煤
2、矸石是在煤炭开采、洗选加工过程中所产生的固体废伤亡十分严重。弃物。目前煤矿的排矸量约占煤炭开采量的8％～20％，平煤矸石自燃及风化后，大风扬尘加剧了大气中可吸入颗均约为12％；已成为我国累计堆积量和占用场地最多的工粒物的浓度，尤其是四面环山的矿区环境污染更加严重。如业废弃物。目前，全国煤矸石的总积存量约45亿t，而且甘肃窑街煤矿区二面环山，尘埃滞留矿区上部，大气中总悬仍在逐年增长，矸石山几乎成为我国煤矿的标志。同时，由浮物微粒年平均浓度超过国家一级标准9倍，冬季严重时超于矸石中通常含有残煤、碳质泥岩、流铁矿、碎木材等可燃标25.4倍。铜川矿区曾因环境污染严重被称为卫星上看不物质，在长期露天堆
3、积后，往往会产生自燃现象，并排放出到的城市。大量的CO、CO2、SO2、H2S、NO和CmHn等有害气体，给周边另外，煤矸石风化淋滤使煤矸石中的有害物质进入土壤[1]环境带来了一系列的危害。如果煤矿开采给环境造成的破河流，造成水土环境直接污染。地质环境改变预测评价和水坏得不到有效的整治，必将带来严重的后果，因而煤矿的清文地质、工程地质研究，俄罗斯莫斯科近郊煤矿区距矸石堆[2]洁生产是煤炭开采业的发展方向，也是煤矿企业的根本出底部50～60m远的土壤中，每100g土壤中铁含量达146～路。160mg，铝含量达11～19mg，分别超过允许值的3～4倍和1.51煤矸石对环境的危害倍，土壤被毒化。1
4、.1占用土地2提高煤矸石资源化利用程度煤矸石堆场多位于井口附近，大多紧邻居民区，由于排2.1煤矸石发电放物侵占大量耕地、林地，使我国人均耕地面积本来就很少对于含碳量较高、热值较高的煤矸石,可直接用于矸石的状况更是雪上加霜。根据不完全统计，我国现存的煤矸石电厂发电。2004年底全国煤矸石或泥煤低热值燃料电厂有已经达到了45亿t之多，占地约3500k㎡以上，并且还以230座,装机容量2MkW,年发电量约12GkWh,占矿区用电的30%,400．2h㎡／a的速度在增长。减少因堆积矸石占地近200ha。1.2污染矿山环境陕西省已建成投产煤矸石发电厂3座,装机容量4.2万kW,煤矸石中的黄铁矿在空气中
5、易被氧化，放出热量聚集，每年利用煤矸石31万t。2000年实现产值5500万元,利润1100使煤矸石中所含碳质自燃产生SO2、C02、CO等有毒有害气体。万元。陕西蒲白矿务局1989、1996、1998年共投资1.24亿元据有关资料，每平方米矸石山自燃1昼夜可排放CO10.8kg,建成2.4万kW煤矸石电厂,年利润460万元,每年可利用煤矸S026.5kg,H2S和NO22Kg等。依据国家卫生标准规定，居民石10万t左右。山东新汶协庄矿年产原煤2Mt,排放20多万t区大气环境中有害物质SO2的最高允许浓度(日均)为0.煤矸石,1994年投资6000多万元建12MW煤矸石热电厂,从3315mg
6、/m3、H2S为0.0lmg/m，显然，煤矸石自燃区的大气1995年底发电到目前已累计发电0.3GkWh,供热50多万m,消环境污染超过了国家标准，必然危害居民身体健康。耗煤矸石40多万t。燃烧的煤矸石山在雨季有可能发生爆炸，尽管爆炸的几2.2煤矸石制建材率较小，但一旦爆炸，将危及生命。如1978年甘肃窑街煤矿对低发热量的煤矸石可用于制砖，如丰城矿务局先后建朱秀梅：煤矸石对环境的危害及其防治173成了3个矸石砖厂，总规模达3700万块/a，年耗煤矸石12万t化，一次性转化为清洁的可应用的能源与化工原料，实现煤以上，年产值720万元，年利润达150万元。炭地下无人无生产设备的洁净利用。山东新汶
7、矿业集团2000若利用煤矸石代替粘土作生产水泥的熟料，生产普通硅年4月煤炭地下气化技术工业性试验获得成功，地下所产煤酸盐水泥，对1000t/d熟料水泥生产线，每年可消耗煤矸石气经过脱硫、除尘等环节，直接输送到用户，产空气煤气8337.5万t，若以3000t/d规模建厂，则年耗矸石量可达22万吨万m、水煤气4万m，发热量相应为6280kJ和14650kJ。此技以上。术与传统开采工艺相比节省投资78%，节约成本6
