煤矸石的綜合利用

一、煤矸石生產(chǎn)建筑材料及制品

目前，技術(shù)成熟、利用量比較大的是用煤矸石生產(chǎn)建筑材料。如用煤矸石做新型墻體材料：制作空心磚、多孔磚、玻化磚等特種磚;利用煤矸石灰粉為原料，部分或全部代替粘土配制水泥生料，燒制硅酸鹽水泥熟料;根據(jù)煤矸石的礦物組成和可以做陶瓷性原料的特性，以煤矸石為主原料進(jìn)行燒結(jié)陶粒生產(chǎn)等。這些技術(shù)不僅對于保護(hù)耕地、節(jié)約能源、發(fā)展資源化有著重要的意義，同時對社會的經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了一定的積極推動作用。它利用了煤矸石中含有多種化學(xué)成分、可以在加工的過程中產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)、發(fā)生自燃等特性，不但能夠解決煤矸石的開發(fā)問題，燒制出特種的建筑材料，而且在制作過程中節(jié)省了能源，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

1、煤矸石作原燃料生產(chǎn)水泥。煤矸石和粘土的化學(xué)成分相近并能釋放一定的熱量，用其代替粘土和部分燃料生產(chǎn)普通水泥能提高熟料質(zhì)量。這是因為煤矸石配料比粘土配料配出的生料活化能降低了許多，用少量煤就可提高生料的預(yù)燒溫度，且煤矸石中的可燃物也有利于硅酸鹽等礦物的熔解和形成;此外煤矸石配的生料表面能高，硅鋁等酸性氧化物易于吸收氧化鈣，可加速硅酸鈣等礦物的形成。用煤矸石作原燃料生產(chǎn)水泥其生產(chǎn)工藝過程與生產(chǎn)普通水泥基本相同。

2、煤矸石制磚。目前，煤矸石燒結(jié)磚是煤矸石資源化的主攻方向之一。我國早在20世紀(jì)60年代，一些煤礦就利用煤矸石制造燒結(jié)磚。正是由于這些舉動給國家的經(jīng)濟(jì)帶來了新的生機(jī)，得到了國家的倡導(dǎo)和支持，因此我國煤矸石制磚業(yè)得到迅速發(fā)展。目前，煤矸石磚產(chǎn)量已達(dá)200億塊，年綜合利用煤矸石約5000萬噸。煤矸石制成的磚有很多方面的優(yōu)點，如磚的強(qiáng)度高、熱阻大、隔音好，可降低建筑物墻體厚度，減少用磚量;同時由于煤矸石磚外觀整潔，抗風(fēng)化能力強(qiáng)，色澤自然，可以省去抹灰、噴涂等建筑工序，降低建筑和維護(hù)成本，與傳統(tǒng)粘土相比有更高的性價比和更強(qiáng)的市場競爭力。煤矸石制磚業(yè)不僅發(fā)展了經(jīng)濟(jì)，而且也節(jié)約了能源的消耗。

3、煤矸石制其他建材產(chǎn)品。以煤矸石為主原料進(jìn)行燒結(jié)陶粒生產(chǎn)等。

三、應(yīng)用于冶金鑄造領(lǐng)域

由于煤矸石具有多種元素，因此可以在冶金鑄造工業(yè)廣泛應(yīng)用。煤矸石的分類，如用煤矸石做催化劑、脫氧劑、粘合劑、分離劑等化學(xué)材料，既降低了冶金鑄造工業(yè)的生產(chǎn)成本，又因其良好的性能而提高了冶金鑄造的生產(chǎn)效率。北京科技大學(xué)的項目就是研究利用煤矸石提煉硅鋁鐵合金，又在此過程中冶煉出硅鋇鋁鐵合金，并用其做煉鋼的脫氧劑。這種技術(shù)既可以滿足鈦鋼煉制過程中脫氧劑的工業(yè)要求，又把煤矸石變廢為寶，解決了環(huán)境污染問題，可以產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

四、對煤矸石做化學(xué)提取

如利用煤矸石中的有機(jī)元素來生產(chǎn)生物肥料，如鉀肥、氮肥、氨肥等，并且將煤矸石堆放所釋放出的有害廢氣，如一氧化碳、二氧化硫、硫化氫等用做工業(yè)生產(chǎn)的化學(xué)原料。這樣，一來解決了煤矸石堆積造成的空氣污染問題，二來降低了工業(yè)生產(chǎn)成本，提高了工業(yè)生產(chǎn)效率，變廢為寶，效果良好。

五、作地方區(qū)域地形規(guī)劃治理的材料

如采用煤矸石充填建筑復(fù)墾技術(shù)、煤矸石堆防治污染處理及植被綠化技術(shù)等治理產(chǎn)煤塌陷區(qū)，改變塌陷區(qū)的地形地貌，發(fā)展種植業(yè)，優(yōu)化當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)生產(chǎn)，改善環(huán)境，解決環(huán)境污染問題。

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