国外煤矸石综合利用概况.doc

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1、国外煤矸石综合利用概况与国内相比国外对煤矸石的综合利用较早，70年代初，德国、法国等国的煤矸石综合利用率已达30～50%。其中一些国家部分矿区的煤矸石利用率高至100%。此外，英国将热电转换引入到过程集成节能技术及其应用进行了系统研究，其他产煤大国也有很多技术人员对这一领域进行研究，并开展专项研究工作。例如英国煤管局于1970年成立了煤矸石管理处；匈牙利和波兰联合建立了海尔德克斯煤矸石利用公司，它们专门对煤矸石的进行综合利用和处理。波兰研究了用石膏作为原料生产硫酸和水泥的过程中利用煤矸石的问题，发现掺入煤矸石后，原料的活化能由106.8降至

2、71.6大卡/克分子。研究结果表明，煤矸石可成功的取代生料中的粘土、砂和黄铁矿。日本利用筑丰煤田的部分高岭石含量高的煤矸石生产耐火材料，以“矸石耐火粘土砖”的商品名称出售，据日本的研究，用淘析法和盐酸进行处理，可大幅度提高煤矸石的耐火度，此外日本还用煤矸石作路基材料铺了几段数百米的公路进行试验，试验取得良好成果。苏联还研究用转炉，使其中稀有金属挥发出来加以回收，残渣制铸石。苏联还用页岩铸成了目前用玄武岩制的各种铸石制品。英国用煤矸石修筑铁路，特别是产煤区的铁路支线，但由于运费高，未能广泛的用到产煤区以外。此外因煤矸石的自燃妨碍了它在客运线上

3、得利用。法国北部一家煤矸石砖厂，用煤矸石来制造煤矸石烧结砖，用含碳量3～5%的煤矸石制造多孔砖，其比一般空心砖节省燃料60～70%，制品外观好，强度高。美国的研究表明，从2000kg含硫10%，含碳30%的煤矸石中，可以浮选出含84%二硫化铁的黄铁矿354kg，含碳86%灰分10%的煤705kg以及一部分粘土。煤的回收率约为89%，黄铁矿的回收率约为77%[7]。总而言之，各国对煤矸石的利用方式方法因其组成成分、地域条件及各国的政策的差异而不尽相同，但都推出了相关的保护政策，更有甚者，一些国家规定将煤矸石用于洁净能源并对此确立法案。相比来看

4、，国外对煤矸石的研究利用比国内早得多，研究领域更大，取得的成果更多。由此看来我们在煤矸石的研究利用领域上需要做的还很多。1.3.2国内煤矸石综合利用概况我国从上世纪70年代起开展了煤矸石综合利用的工作，但是由于我国煤矸石产量大和资源区域差异显着，以及经济条件和技术设备的制约，我国煤矸石利用率还较低。周翠红、常欣等人在煤矸石的综合利用技术中叙述了我国煤矸石利用的主要途径有：（1）研究利用风化的煤矸石进行复垦风化的煤矸石复垦后，可选以草本植物为主，再进行种植抗旱、耐盐碱、耐瘠薄的乔木树种等。对表层已风化成土的煤矸石复垦后，不需要再进行复土，就可

5、以可直接造林或开垦为可耕种的农田，但必须查明确保煤矸石中的有害元素含量要不能超过标准。（2）利用煤矸石作为工程用填筑填料目前煤矿的采煤区塌陷的现象越来越严重，开采的煤矸石可以回填开采枯绝的地下煤井坑道，抑制煤井塌陷，煤矸石还可以做填筑材料充填沟谷、或用于填筑普通铁路、公路路基等，或用于回填煤矿采空区及废弃矿井。煤矸石工程填筑要获得高的充填密实度，使煤矸石地基有较高的承载力，并有足够的稳性，要求煤矸石是砂岩、石灰岩或未经风化的新矸石。煤矸石一般呈黑色块状，自燃过的煤矸石呈浅红色块状，风化程度较好，初步碾压后的筛析结果表明，粒径小于5mm的颗粒

6、占30%～40%。一般情况下，煤矸石的压碎值为28.3%，对建筑公路而言，可满足大交通量压碎值<30%或中等交通量压碎值<35%的技术要求[9]。通过抗压强度试验，测的煤矸石强度大于规范要求18.0MPa的指标[3]。（3）煤矸石作为燃料煤矸石中的碳和其他可燃物可借现有的选煤技术进行回收，这也是煤矸石综合利用所必需的预处理步骤，特别是在利用煤矸石生产水泥、陶瓷、砖瓦等建筑材料时，必须去除其中的碳质成分。煤矸石发电主要是作为循环流化床锅炉的燃料，燃烧过程中加入石灰石或白云石等脱硫剂，可降低烟气中的硫氧化物和氮氧化物。煤矸石与煤泥混烧发电：利用

7、煤矸石与煤泥浆、煤矸石与煤泥饼混烧发电，煤泥的添加可以采用机械输送、挤压泵与管道混合输送及泵送方式，锅炉采用流化床锅炉和循环流化床锅炉[3]。煤矸石制气：用煤矸石在回转式自动排渣煤气发生炉中可以制取煤气或半水煤气，作为窑炉的热源或者出售给企业外单位使用。还可以用这种煤气发生炉制取高温干馏煤气，其副产品可作橡胶补强剂或油墨等行业的原料。（4）煤矸石生产建筑材料目前国家已经命令禁止利用粘土烧制粘土砖，煤矸石烧制砖的工艺比粘土制砖工艺增加了一道粉碎工序。可选用颚式或锤式破碎机对煤矸石首先进行破碎、然后用球磨机进行粉末，利用不同孔径的筛子分别进行粗

8、、中、细碎的筛选，并对原料进行陈化保证原料的增加塑性。烧结煤矸石砖以煤矸石为主要原料，占配料总量的85%以上，有的全部以煤矸石为原料，有的加入少量粘土。其各种原料的参考配比为[9