1、1煤矸石的综合利用摘要:煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物,煤矸石的产生占用了大量的土地,造成严重的污染。对于煤矸石的综合利用,不仅能够变废为宝,还能够达到治理环境污染的重要目的。 关键词:煤矸石;污染;综合利用。 中图分类号:X501 文献标识码: A 文章编号: 引言 煤矸石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。煤矸石是可利用的资源,大力开展煤矸石综合利用可以增加企业的经济效益改善煤矿生产结构,分流煤矿富余人员,同时又可以减少土地压占,改善环境质量。 一、
2、煤矸石的成分及利用方向 煤矸石的无机成分主要是硅、铝、钙、镁、铁的氧化物和某些稀有金属。其化学成分组成的百分率:SiO2 为 5265;Al2O3 为 1636;Fe2O3 为 2.2814.63;CaO 为 0.422.32;MgO 为0.442.41;TiO2 为 0.904;P2O5 为 0.0070.24;K2O+Na2O 为1.453.9;V2O5 为 0.0080.03。 煤矸石的热值较低,且地域性差别较大,因此,应根据煤矸石的成2分、性质选择经济合理的利用途径(表 1)。1 表 1 二、煤矸石的综合利用 1、煤矸石做工程回填材料 煤矸石工程填筑是以获得高的充填密实度,使煤矸石地基
3、有效高的承载力,并有足够的稳定性。要求煤矸石是砂岩、石灰岩或未经风化的新矸石,施工通常采用分层填筑法,边回填、边压实,并按照工业与民用建筑地基基础施工规范对填筑工程进行质量评价。 2 煤矸石充填是一种重要的复垦方式。利用煤矸石作为塌陷区充填材料,可大量地消耗煤矸石,这样可减少煤矸石对矿山环境的污染,在充分利用矿区固体废物的同时,解决塌陷地的复垦问题,因而具有一举多得的效果。 2、煤矸石生产建筑材料 2.1 煤矸石制砖 利用煤矸石制砖,主要包括生产烧结砖和做烧砖混合燃料,所用的煤矸石含炭量较高,热值一般控制在 20904180kJ/kg 范围内。如果矸石含煤量过高,可在原料中掺少量黏土,避免烧砖
4、过火。除对热值有一定要求外,利用煤矸石制砖对其化学成分也有规定,一般要求 SiO2 含量为 55%70%,Al2O3 为 15%25%,Fe2O3 为 2%8%,塑性指数 715。 2.2 煤矸石生产水泥1 3煤矸石代替粘土烧制硅酸盐水泥熟料。在烧制硅酸盐水泥熟料时,掺入一定比例的煤矸石,部分或全部代替粘土配制生料。煤矸石主要选用洗矸,岩石类型以泥质岩石为主,砂岩含量尽量少。 以煤矸石做混合材料磨制各种水泥。用做水泥混合材料的煤矸石要求碳质泥岩和泥岩、砂岩、石灰岩(氧化钙含量70%) ,通常选用过火或煅烧过的煤矸石。 2.3 煤矸石制轻集料 用煤矸石生产建材轻集料是国外利用煤矸石普遍采用的一条
5、途径。用煤矸石烧制陶粒轻集料,比使用粘土和粉煤灰烧制轻集料的成本要低得多,轻集料是制备轻质混凝土的骨料,具有轻质高强的性能,可以代替天然石子配制混凝土。 2.4 煤矸石制加气混凝土 煤矸石加气混凝土是以过火煤矸石为硅质原料,以生石灰为钙质原料,加少量铝粉和适量石膏经搅拌、浇注、静停、蒸压而成。 2.5 煤矸石制造墙体保温材料 煤矸石中含有各种金属氧化物及碳酸钙和硫铁矿等,它们在高温下都分解溢出气体是物料在塑性阶段产生膨胀,形成孔隙结构。煤矸石通过烧结机或回转窑可以煅烧成轻质骨料,轻质骨料具有容重轻,强度高,吸水率小等特点,可代替砂石、配制轻混凝土,用作墙体、保温吸湿效果好。3 2.6 煤矸石的
6、陶瓷和陶粒制品 4传统的陶瓷制品是以石英、高岭石、长石三种原料为主。煤煤矸石陶粒制品石是一种新型建筑材料具有一系列优良的性能,由于质轻、保温、隔热、强度高而广泛用于高层超高层建筑及大跨度建筑工程。 4 不仅可以减轻建筑物的自重 30%40%,而且具有良好的抗震性能。 3、煤矸石作燃料 3.1 煤矸石发电 煤矸石发电是煤矸石综合利用中社会、环境、经济效益相统一的最有效途径,也是矿井发展利用煤矸石的重头戏。根据当地煤矸石发热值和经济发展情况,通常采用流化床锅炉或循环流化床锅炉等较为先进的技术进行燃烧。使用煤矸石和劣质煤进行发电,自发自用。降低了开发煤炭的成本,节约了能源和创造了经济效益。煤矸石的发
7、电减少了矿区的生态环境污染,还可以给选煤厂、矿井、生活区等地方供电。煤矸石发电后产生的灰、渣不会融化,具有一定活性,完全添加到水泥生产中去,做到了灰渣零排放和煤矸石的洁净燃烧。 5 3.2 回收煤炭 通过简易工艺,从煤矸石中洗选出好煤,通过筛选从中选出劣质煤,同时拣出黄铁矿。或从选煤用的跳汰机平面摇床流程中回收黄铁矿、洗混煤和中煤。回收的煤炭可作动力锅炉的燃料,洗矸可作建筑材料,黄铁矿可作化工原料。 4、煤矸石利用的其他途径 利用煤矸石还可以制备铝盐、制取水玻璃、制取煤气或水煤气、冶炼硅铝合金、生产铸造型砂、生产涂料级煅烧高岭土产品、制备活性炭5复合材料、制取生物肥料、制备活性炭-分子筛复合材
8、料等,通过充分利用煤矸石的性能,可从多领域充分开发煤矸石的资源化利用途径。 三、煤矸石综合利用相关优惠政策 煤矸石综合利用是国家鼓励并要求积极发展的,因此煤矸石作为综合利用产品,在综合利用上享有优惠政策。 1、根据财税2011115 号文, 关于调整完善综合利用产品及劳务增值税政策的通知 ,对销售自产的以建(构)筑废物、煤矸石为原料生产的建筑砂石骨料免征增值税。生产原料中建(构)筑废物、煤矸石的比重不低于 90%。以粉煤灰、煤矸石为原料生产的氧化铝、活性硅酸钙实行增值税即征即退 50%政策。以煤矸石为原料生产的瓷绝缘子、煅烧高岭土实行增值税即征即退 50%政策。 2、根据财税2008156 号
9、文财政部 国家税务总局关于资源综合利用及其他产品增值税政策的通知 ,以煤矸石、煤泥、石煤、油母页岩为燃料生产的电力和热力,销售电力、热力实现的增值税实行即征即退 50%的政策。 四、结束语 总之,煤矸石的综合利用不仅能够节约资源,保护环境,还能够大力发展循环经济,加快资源节约型、环境友好型社会建设。煤矸石的综合利用要坚持“因地制宜,积极利用”的指导思想,充分提高我国煤矸石综合利用技术水平,通过加强对各地煤矸石成分、结构、特性等基础研究,积极提高煤矸石综合利用的效率和科技含量,以及煤矸石的经济6附加值和有效成分的综合利用率。 参考文献: 1 .周翠红,常红.煤矸石综合利用技术综述J. 选煤技术,2007, (2)61-64 ; 2 . 王栋民等.煤矸石的矿物学特征及建材资源话利用J.砖瓦,2006,(6).17-23; 3 . 张辛忻.准格尔矿区煤矸石综合利用途径分析J.内蒙古环境科学,2008, (2):84-86; 个人简介:程秀兰,福建福州人,工程师,学士学位,从事化学分析检测工作。