煤矸石

　　基本介紹

　　煤矸石是采煤過程和洗煤過程中排放的固體廢物，是一種在成煤過程中與煤層伴生的一種含碳量較低、比煤堅(jiān)硬的黑灰色巖石。

　　包括巷道掘進(jìn)過程中的掘進(jìn)矸石、采掘過程中從頂板、底板及夾層里采出的矸石以及洗煤過程中挑出的洗矸石。

　　其主要成分是Al2O3、SiO2，另外還含有數(shù)量不等的Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O、P2O5、SO3和微量稀有元素（鎵、釩、鈦、鈷）。

　　詳細(xì)介紹

　　釋義

　　coal gangue, shale

　　矸石（gān shí）

　　煤伴生廢石。在掘進(jìn)、開采和洗煤過程中排出的固體廢物。是碳質(zhì)、泥質(zhì)和砂質(zhì)頁(yè)巖的混合物，具有低發(fā)熱值。含碳20%～30%有些含腐殖酸。中國(guó)歷年已積存煤矸石約1000Mt，并且每年仍繼續(xù)排放約100Mt，不僅堆積占地，而且還能自燃污染空氣或引起火災(zāi)。目前煤矸石主要被用于生產(chǎn)矸石水泥、混凝土的輕質(zhì)骨料、耐火磚等建筑材料，此外還可用于回收煤炭，煤與矸石混燒發(fā)電，制取結(jié)晶氯化鋁、水玻璃等化工產(chǎn)品以及提取貴重稀有金屬，也可作肥料。

　　礦業(yè)固體廢物的一種，洗煤廠的洗矸、煤炭生產(chǎn)中的手選矸、半煤巷和巖巷掘進(jìn)中排出的煤和巖石以及和煤矸石一起堆放的煤系之外的白矸等的混合物。

　　成分

　　煤矸石的無機(jī)成分主要是硅、鋁、鈣、鎂、鐵的氧化物和某些稀有金屬。其化學(xué)成分組成的百分率：SiO2為52～65；Al2O3為 16～36；Fe2O3為2.28～14.63;CaO為0.42～2.32;MgO為0.44～2.41;TiO2為0.90～4;P2O5為0.007～0.24;K2O+Na2O為1.45～3.9；V2O5為0.008～0.03。

　　相關(guān)介紹

　　煤矸石回收用途

　　煤矸石棄置不用，占用大片土地。煤矸石中的硫化物逸出或浸出會(huì)污染大氣、農(nóng)田和水體。矸石山還會(huì)自燃發(fā)生火災(zāi)，或在雨季崩塌，淤塞河流造成災(zāi)害。中國(guó)積存煤矸石達(dá)10億噸以上，每年還將排出煤矸石1億噸。為了消除污染，自60年代起，很多國(guó)家開始重視煤矸石的處理和利用。利用途徑有以下幾種：

　　①回收煤炭和黃鐵礦：通過簡(jiǎn)易工藝，從煤矸石中洗選出好煤，通過篩選從中選出劣質(zhì)煤，同時(shí)揀出黃鐵礦。或從選煤用的跳汰機(jī)──平面搖床流程中回收黃鐵礦、洗混煤和中煤?；厥盏拿禾靠勺鲃?dòng)力鍋爐的燃料，洗矸可作建筑材料，黃鐵礦可作化工原料。

　　② 用于發(fā)電：主要用洗中煤和洗矸混燒發(fā)電。中國(guó)已用沸騰爐燃燒洗中煤和洗矸的混合物（發(fā)熱量每公斤約2000大卡）發(fā)電。爐渣可生產(chǎn)爐渣磚和爐渣水泥。日本有10多座這種電廠；所用中煤和矸石的混合物，一般每公斤發(fā)熱量為3500大卡；火力不足時(shí),用重油助燃。德意志聯(lián)邦共和國(guó)和荷蘭把煤礦自用電廠和選煤廠建在一起，以利用中煤、煤泥和煤矸石發(fā)電。

　　測(cè)試煤矸石的發(fā)熱量應(yīng)使用專門的儀器進(jìn)行，微機(jī)量熱儀可以滿足發(fā)熱量的測(cè)試。

　　③ 制造建筑材料：代替粘土作為制磚原料，可以少挖良田。燒磚時(shí)，利用煤矸石本身的可燃物，可以節(jié)約煤炭。

　　煤矸石可以部分或全部代替粘土組分生產(chǎn)普通水泥。自燃或人工燃燒過的煤矸石，具有一定活性,可作為水泥的活性混合材料，生產(chǎn)普通硅酸鹽水泥(摻量小于20%)、火山灰質(zhì)水泥（摻量20～50%）和少熟料水泥（摻量大于50%）。還可直接與石灰、石膏以適當(dāng)?shù)呐浔?，磨成無熟料水泥，可作為膠結(jié)料，以沸騰爐渣作骨料或以石子、沸騰爐渣作粗細(xì)骨料制成混凝土砌塊或混凝土空心砌塊等建筑材料。英國(guó)、比利時(shí)等國(guó)有專用煤矸石代替硅質(zhì)原料生產(chǎn)水泥的工廠。

　　煤矸石可用來燒結(jié)輕骨料。日本于1964年用煤矸石作主要原料制造輕骨料，用于建造高層樓房，建筑物重量減輕20%。

　　用鹽酸浸取可得結(jié)晶氯化鋁。浸取后的殘?jiān)?，主要為二氧化硅，可作生產(chǎn)橡膠填充料和濕法生產(chǎn)水玻璃的原料。剩余母液內(nèi)所含的稀有元素（如鍺、鎵、釩、鈾等），視含量決定其提取價(jià)值。

　　此外，煤矸石還可用于生產(chǎn)低熱值煤氣，制造陶瓷，制作土壤改良劑，或用于鋪路、井下充填、地面充填造地。在自燃后的矸石山上也可種草造林，美化環(huán)境。

　　煤矸石是采煤過程和洗煤過程中排放的固體廢物，是一種在成煤過程中與煤層伴生的一種含碳量較低、比煤堅(jiān)硬的黑灰色巖石。包括巷道掘進(jìn)過程中的掘進(jìn)矸石、采掘過程中從頂板、底板及夾層里采出的矸石以及洗煤過程中挑出的洗矸石。其主要成分是Al2O3、SiO2，另外還含有數(shù)量不等的Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O、P2O5、SO3和微量稀有元素（鎵、釩、鈦、鈷）。煤矸石代替燃料：化鐵；燒鍋爐；燒石灰；回收煤炭。生產(chǎn)水泥：生產(chǎn)普通硅酸鹽水泥；生產(chǎn)特種水泥；生產(chǎn)無熟料水泥。生產(chǎn)建筑材料：煤矸石燒結(jié)磚，質(zhì)量較好，顏色均勻；煤矸石生產(chǎn)輕骨料，輕骨料是為了較少混凝土的相對(duì)密度，而選用的一類多孔骨料；生產(chǎn)煤矸石棉，以煤矸石和石灰為原料，經(jīng)高溫融化，噴吹而成的一種建筑材料。生產(chǎn)化工產(chǎn)品：制結(jié)晶三氯化鋁，以煤矸石和化工工業(yè)副產(chǎn)鹽酸為主要原料，經(jīng)過破碎、培燒、磨碎、酸浸、沉淀、濃縮結(jié)晶和脫水等生產(chǎn)工藝而制成，是一種新型的凈水劑；制水玻璃；生產(chǎn)硫酸銨，煤矸石內(nèi)的硫化鐵在高溫下生產(chǎn)SO2，再氧化而生產(chǎn)SO3，遇水生產(chǎn)硫酸，并與氨的化合物生產(chǎn)硫酸銨。

　　煤炭企業(yè)

　　中國(guó)煤炭企業(yè)目前有煤矸石電廠120余座，裝機(jī)容量184萬(wàn)kW；年發(fā)電量87億kWh，煤矸石磚廠129座，年生產(chǎn)能力30億塊（折標(biāo)磚）；煤矸石和粉煤灰水泥廠163座，年生產(chǎn)能力1250萬(wàn)噸。截止到2002年，全國(guó)煤礦綜合利用煤矸石約4200萬(wàn)噸。其中，煤矸石發(fā)電2800萬(wàn)噸，煤矸石水泥300萬(wàn)噸，煤矸石制磚1000萬(wàn)噸，其他耗用100萬(wàn)噸。另外，用于井下充填、復(fù)墾造田、筑路等處理煤矸石5600萬(wàn)噸?？傆?jì)利用和無害化處理煤矸石約9800萬(wàn)噸，占當(dāng)年煤矸石排放量的50%。

　　“十一五”期間

　　“十一五”期間中國(guó)煤炭工業(yè)將大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，按照減量化、再利用、再循環(huán)的原則，重點(diǎn)治理和利用煤矸石、礦井水和粉煤灰。2010年，煤矸石綜合利用量3.9億噸以上，利用率達(dá)到70%以上。其中，煤矸石等低熱值燃料電廠年利用2億噸，；煤矸石磚利用0.9億噸；煤矸石復(fù)墾造田筑路和井下充填消納1億噸以上。產(chǎn)生礦井水50億立方米，利用36億立方米，利用率達(dá)到70%。

　　煤矸石分離與制粉

　　煤矸石中二氧化硅、三氧化二鐵、三氧化二鋁的總含量在80%以上，它是一種天然的粘土質(zhì)原料，可以用來燒制普通硅酸鹽水泥、特種水泥和熟料水泥等各種建筑特殊用途水泥。

　　磨粉機(jī)和制砂機(jī)已經(jīng)廣泛用于煤矸石制作水泥生產(chǎn)線。不論是將煤矸石用于制磚，或是做水泥添加料還是供應(yīng)給煤矸石發(fā)電廠，通常用到的加工設(shè)備有顎式破碎機(jī)、反擊式破碎機(jī)、雷蒙磨粉機(jī)、超壓梯形磨粉機(jī)、立式磨粉機(jī)、振動(dòng)篩、振動(dòng)給料機(jī)等。

　　顎式破碎機(jī)具有破碎比大、產(chǎn)品粒度均勻、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、維修簡(jiǎn)便、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)。組成整套破碎生產(chǎn)系統(tǒng)，廣泛用于礦山、水泥、化工、鐵路、建筑等方面。反擊式破碎機(jī)(反擊破)能處理邊長(zhǎng)不超過500mm、抗壓強(qiáng)度不超過350MPa的各種粗、中、細(xì)物料(煤矸石、花崗巖、石灰石、混凝土等)，廣泛用于水電、高速公路、人工砂石料、破碎等行業(yè)。

　　實(shí)地勘察，利用地形走勢(shì)，合理配置，設(shè)備連接緊湊，占地面積小，提高了產(chǎn)量也節(jié)省皮帶機(jī)長(zhǎng)度和項(xiàng)目投資。產(chǎn)品具有結(jié)構(gòu)獨(dú)特、無鍵連接、高鉻板錘、獨(dú)特的反擊襯板;硬巖破碎、高效節(jié)能；產(chǎn)品形狀呈立方體，排料粒度大小可調(diào)，簡(jiǎn)化破碎流程等優(yōu)點(diǎn)。

　　破碎機(jī)、磨粉機(jī)設(shè)備以其優(yōu)異的品質(zhì)、完善的技術(shù)保障、專業(yè)的售后服務(wù)，為眾多電力、水泥、礦山行業(yè)用戶提供者一體化的完整生產(chǎn)設(shè)計(jì)方案，受到了客戶的強(qiáng)烈肯定和歡迎。將繼續(xù)秉承虔誠(chéng)、精細(xì)、嚴(yán)密、和諧的企業(yè)理念，精益求精，以其一貫的完美品質(zhì)服務(wù)國(guó)內(nèi)外廣大客戶。

　　磨粉機(jī)應(yīng)用于煤矸石

　　隨著經(jīng)濟(jì)體制改革的不斷深化和我國(guó)工農(nóng)業(yè)的健康快速發(fā)展，在能源日趨緊缺的情況下，礦山機(jī)械設(shè)備企業(yè)越來越注重對(duì)高效、節(jié)能環(huán)保設(shè)備的研發(fā)和生產(chǎn)，在礦山機(jī)械制造采用長(zhǎng)壽命、低能耗及減輕重量的設(shè)計(jì)原則的同時(shí)，礦山機(jī)械設(shè)備企業(yè)也越來越開始重視二次開發(fā)利用礦山廢棄物等資源。

　　煤炭作為我國(guó)的主要能源，它在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著極其重要的作用。煤炭的開發(fā)和利用,既對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)起著巨大的推動(dòng)作用，同時(shí)也對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了重大影響。煤矸石和煤層氣就是煤炭開發(fā)過程中產(chǎn)生的主要廢棄物,長(zhǎng)期以來被煤炭工業(yè)視為有害物質(zhì)和災(zāi)害性氣體。

　　煤矸石是在煤的掘進(jìn)、開采和洗選過程中排出的固體廢物。煤矸石棄置不用，占用大片土地。煤矸石中的硫化物逸出或浸出會(huì)污染大氣、農(nóng)田和水體。矸石山還會(huì)自燃發(fā)生火災(zāi)，或在雨季崩塌，淤塞河流造成災(zāi)害。中國(guó)積存煤矸石達(dá)10億噸以上，每年還將排出煤矸石1億噸。近幾年來，煤矸石不再僅僅被視為一種數(shù)量最大的工業(yè)固體廢棄物,而作為一種資源，在化工、建材、冶金、輕工等領(lǐng)域得到了廣泛的研究和應(yīng)用,煤矸石資源化已成為煤矸石綜合利用研究的重點(diǎn)。

　　針對(duì)煤矸石磨粉機(jī)的選擇，河南嵩山重工指出：“選擇好的磨粉設(shè)備相當(dāng)關(guān)鍵。”在這一生產(chǎn)設(shè)備領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)著名礦山機(jī)械破碎機(jī)、磨粉機(jī)研發(fā)和制造商河南嵩山重工已有20多年的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，其在計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多學(xué)科綜合集成的支持下，面向經(jīng)濟(jì)建設(shè)，在市場(chǎng)需求的驅(qū)動(dòng)下，在人類與自然界的和諧發(fā)展中，邁著穩(wěn)健的步伐，不斷向數(shù)字化、智能化、生態(tài)化和宜人化方向發(fā)展。

　　煤矸石破碎機(jī)特點(diǎn)顯著工藝突破常規(guī)

　　煤矸石破碎機(jī)替代了早期單級(jí)有篩底的破碎機(jī)完美解決了高濕物料破碎困難問題，煤矸石破碎機(jī)針對(duì)個(gè)體用戶和中小型企業(yè)是最有效的投資，有效的節(jié)約了客戶購(gòu)買設(shè)備的成本。該設(shè)備產(chǎn)量高噪音小細(xì)度低，整套設(shè)備便于維護(hù)而且無須特殊安裝即刻開機(jī)使用。煤矸石破碎機(jī)采用雙轉(zhuǎn)子上下兩級(jí)粉碎;沒有篩網(wǎng)篦底，對(duì)物料含水率沒有嚴(yán)格要求，完全不存在糊堵篩板的問題，更不存在細(xì)粉不能及時(shí)排出，重復(fù)粉碎的問題，故粉碎效率高，不存在錘頭無效磨損現(xiàn)象； 高合金耐磨錘頭; 錘頭磨損后不需修復(fù)，移動(dòng)位置反復(fù)使用，一副錘頭可頂三副錘頭使用。只需要一人即可輕松啟閉，不僅輕巧快捷且安全可靠，便于維護(hù)，整體結(jié)構(gòu)合理簡(jiǎn)單操作。

　　工業(yè)發(fā)展

　　矸石來源

　　從煤炭開采來看，中國(guó)每年生產(chǎn)1億t煤炭，排放矸石1400萬(wàn)t左右；從煤炭洗選加工來看，每洗選1億t煉焦煤排放矸石量2000萬(wàn)t，每洗1億t動(dòng)力煤，排放矸石量1500萬(wàn)t。2005年，國(guó)內(nèi)各類煤礦生產(chǎn)煤炭1045億t，洗煤385億t，排放矸石量19-20億t。因而，全國(guó)國(guó)有煤礦現(xiàn)有矸石山1500余座，堆積量30億t以上（占中國(guó)工業(yè)固體廢物排放總量的40%以上）。

　　利用的必要

　　煤矸石的大量堆放，不僅壓占土地，影響生態(tài)環(huán)境，矸石淋溶水將污染周圍土壤和地下水，而且煤矸石中含有一定的可燃物，在適宜的條件下發(fā)生自燃，排放二氧化硫、氮氧化物、碳氧化物和煙塵等有害氣體污染大氣環(huán)境，影響礦區(qū)居民的身體健康。如遼寧本溪礦區(qū)曾發(fā)生過因矸石自燃造成人員中毒死亡的事故。

　　保護(hù)環(huán)境是中國(guó)的基本國(guó)策，隨著國(guó)家環(huán)保執(zhí)法力度的不斷加大，人們對(duì)環(huán)境質(zhì)量要求的提高，解決煤矸石污染環(huán)境問題顯得越來越突出，煤矸石發(fā)電是充分利用煤矸石的有效熱成分，變廢為寶，解決污染的有效途徑。