煤矸石綜合利用技術(shù)知識(shí)分享

1、煤矸石綜合利用技術(shù)v引引 言言 u煤矸石是在煤炭開采、洗選加工過程中所產(chǎn)生的固體廢棄物。目前煤礦的排矸量約占煤炭開采量的 820，平均約為 12；已成為我國(guó)累計(jì)堆積量和占用場(chǎng)地最多的工業(yè)廢棄物u目前，全國(guó)煤矸石的總積存量約 45 億t，而且仍在逐年增長(zhǎng)，矸石山幾乎成為我國(guó)煤礦的標(biāo)志u由于矸石中通常含有殘煤、碳質(zhì)泥巖、流鐵礦、碎木材等可燃物質(zhì)，在長(zhǎng)期露天堆積后，往往會(huì)產(chǎn)生自燃現(xiàn)象，并排放出大量的 CO、CO2、SO2、H2S、NO等有害氣體，給周邊環(huán)境帶來了一系列的危害 u 定義定義1：煤炭生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的巖石統(tǒng)稱。包括混入煤中的巖石、巷道掘進(jìn)排出的巖石、采空區(qū)中垮落的巖石、工作面冒落的巖石以及

2、選煤過程中排出的碳質(zhì)巖等。（應(yīng)用學(xué)科：電力、燃料） u 定義定義2: 與煤層共生、伴生的頂板和圍巖，其石化程度較高、含有機(jī)質(zhì)較低，可作為低熱值燃料和建筑材料加以利用。（應(yīng)用學(xué)科：資源科技、能源資源學(xué)） v煤矸石的定義煤矸石的定義堆積在地面的煤矸石堆積在地面的煤矸石2022年5月22日12時(shí)59分5自燃過的煤矸石自燃過的煤矸石u來源：煤矸石與煤相伴而生，在煤的采掘和洗選過程中，都會(huì)排出煤矸石，另外在煤礦的上、中、底層的頁巖挖掘煤層間的巷道時(shí)排出的砂巖、石灰?guī)r及其他鹽類都屬于煤矸石u主要成分：是Al2O3、SiO2，另外還含有數(shù)量不等的Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O、P2O5、SO3

3、和微量稀有元素（鎵、釩、鈦、鈷） u煤矸石的產(chǎn)生量約占我國(guó)工業(yè)廢渣年排放總量的1/4。一般每采1t原煤排矸石0.2t。 v煤矸石的來源及組成煤矸石的來源及組成u占用土地： 煤矸石堆場(chǎng)多位于井口附近，大多緊鄰居民區(qū)，由于排放物侵占大量耕地、林地，使我國(guó)人均耕地面積本來就很少的狀況更是雪上加霜。根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)現(xiàn)存的煤矸石已經(jīng)達(dá)到了45億t之多，占地約3500k以上，據(jù)統(tǒng)計(jì)，煤矸石每年以0.81081.0108噸的速度增加。 v煤矸石的危害煤矸石的危害 v煤矸石的危害煤矸石的危害礦業(yè)固體廢物煤矸石堆積如山，占用大片土地，污染周圍環(huán)境u污染礦山環(huán)境： 煤矸石中的黃鐵礦在空氣中易被氧化，放出熱量聚

4、集，使煤矸石中所含碳質(zhì)自燃產(chǎn)生SO2、C02 、CO等有毒有害氣體。據(jù)有關(guān)資料，每平方米矸石山自燃1晝夜可排放CO10.8kg, S026.5kg, H2S和NO22Kg等。 另外，煤矸石風(fēng)化淋濾使煤矸石中的有害物質(zhì)進(jìn)入土壤河流，造成水土環(huán)境直接污染。地質(zhì)環(huán)境改變預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)和水文地質(zhì)、工程地質(zhì)研究，俄羅斯莫斯科近郊煤礦區(qū)距矸石堆底部5060m遠(yuǎn)的土壤中，每100g土壤中鐵含量達(dá)146160mg，鋁含量達(dá)1119mg，分別超過允許值的34倍和1. 5倍，土壤被毒化。 v煤矸石的危害煤矸石的危害 v煤矸石的危害煤矸石的危害煤矸石堆積導(dǎo)致河流阻塞u煤矸石發(fā)電： 對(duì)于含碳量較高、熱值較高的煤矸石,可直接

5、用于矸石電廠發(fā)電。2004年底全國(guó)煤矸石或泥煤低熱值燃料電廠有230座,裝機(jī)容量2MkW,年發(fā)電量約12GkWh,占礦區(qū) 用電的30%,減少因堆積矸石占地200ha 。 淮北礦業(yè)集團(tuán)積極調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，走煤與非煤共同發(fā)展之路，在“十五”期間投巨資大力發(fā)展煤矸石電廠，每年將綜合利用煤矸石160萬噸，電廠裝機(jī)總?cè)萘繉⑦_(dá)到11.4萬千瓦，年發(fā)電量將達(dá)到6.84億度，每年將減少電費(fèi)支出8468萬元。 v煤矸石的資源化應(yīng)用煤矸石的資源化應(yīng)用v煤矸石的資源化應(yīng)用煤矸石的資源化應(yīng)用u煤矸石制建材 ： 對(duì)低發(fā)熱量的煤矸石可用于制磚，如豐城礦務(wù)局先后建成了3個(gè)矸石磚廠，總規(guī)模達(dá)3700萬塊/a，年耗煤矸石1萬t以

6、上，年產(chǎn)值720萬元，年利潤(rùn)達(dá)150萬元。 若利用煤矸石代替粘土作生產(chǎn)水泥的熟料，生產(chǎn)普通硅酸鹽水泥，對(duì)1000t/d熟料水泥生產(chǎn)線，每年可消耗煤矸石7.5萬t，若以3000t/d規(guī)模建廠，則年耗矸石量可達(dá)22萬噸以上。 v煤矸石的資源化應(yīng)用煤矸石的資源化應(yīng)用v煤矸石的資源化應(yīng)用煤矸石的資源化應(yīng)用u煤矸石生產(chǎn)肥料 ： 以煤矸石為載體可生產(chǎn)無機(jī)復(fù)合肥和微生物肥料。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國(guó)有微生物化肥廠50余座，年生產(chǎn)能力40多萬t，大部分以煤矸石為載體。陜西渭北煤田煤矸石含有大量的炭質(zhì)頁巖和含炭粉砂巖，其有機(jī)質(zhì)含量一般在15%25%之間，并含有植物生長(zhǎng)所必需的銅辟、鉗、錳、鉆等微量元素和較強(qiáng)的吸收性能

7、，適宜制肥料。西安煤科分院矸制的以煤矸石為主要原料，經(jīng)粉碎加入改性物質(zhì)，摻入適量氧、磷、鉀和微量元素的全養(yǎng)分矸石肥料和專用矸石肥料，有較好的增產(chǎn)效果。 v煤矸石的資源化應(yīng)用煤矸石的資源化應(yīng)用v煤矸石的資源化應(yīng)用煤矸石的資源化應(yīng)用u矸石山的綠化 ：我國(guó)煤矸石利用率僅20%左右，大多數(shù)煤礦煤矸石仍需堆積，新的煤矸石仍不斷產(chǎn)出。因此，煤矸石山的綠化是我國(guó)日前矸石山治理的有效途徑之一，它能防止或減輕礦區(qū)環(huán)境污染，恢復(fù)土地資源和改善生態(tài)環(huán)境。山西西山煤電集團(tuán)在用黃土覆蓋后的土地上造林造田，邊緣地帶種植防護(hù)林，中間地帶種植經(jīng)濟(jì)草本植物，同時(shí)建立蔬菜大棚及養(yǎng)殖業(yè)。內(nèi)蒙平莊礦業(yè)公司對(duì)矸石山治理主要采取林草復(fù)墾

8、，選擇喬木松樹，灌木沙棘、草木、沙打旺，胡楊柴等立體結(jié)構(gòu)復(fù)合混種，矸石山周邊地帶造防護(hù)林帶。 v煤矸石的資源化應(yīng)用煤矸石的資源化應(yīng)用v煤矸石利用存在的問題煤矸石利用存在的問題 u煤矸石綜合利用總體水平不高。主要表現(xiàn)在技術(shù)裝備落后，企業(yè)規(guī)模小，發(fā)展后勁不足，競(jìng)爭(zhēng)能力弱等方面。u地區(qū)發(fā)展不平衡。在能源相對(duì)短缺的地區(qū)，煤矸石綜合利用發(fā)展較快，在煤炭資 源相對(duì)豐富的地區(qū)，煤矸石綜合利用發(fā)展較慢。u優(yōu)惠政策落實(shí)難。目前，國(guó)家已經(jīng)出臺(tái)的優(yōu)惠政策，在某些地區(qū)還存在落實(shí)難的問題，尤其是對(duì)煤矸石發(fā)電在上網(wǎng)、電價(jià)、調(diào)峰等方面的優(yōu)惠政策。u缺乏資金渠道。各地區(qū)普遍反映，煤矸石綜合利用項(xiàng)目在資金上得不到保證，投入嚴(yán)重不足。 v結(jié)語結(jié)語 u煤矸石作為排放量最大的固體廢棄物，占用大量土地且對(duì)環(huán)境造成多種污染，通過煤矸石資源化、減少矸石量和矸石山綠化等方式相結(jié)合可大大降低其對(duì)環(huán)境污染與破壞。u在我國(guó)全面建立“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”社會(huì)的進(jìn)程中，煤炭企業(yè)只有通過多種途徑開展煤矸石綜合治理，培值新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，改變單一的以煤炭采選為主的生產(chǎn)方式，正確理解