煤矸石
煤矸石处理技术
煤矸石处理技术
以下是几种常见的煤矸石处理技术：
1. 煤矸石填埋：将煤矸石通过填埋的方式处理，将其埋入地下，覆盖土壤，并确保不会对地下水和周围环境造成污染。
2. 煤矸石回填：将经过筛分和清洗后的煤矸石重新回填到煤矿
开采的坑道中，填平并加以固定，减少矿山废弃物的面积。
3. 煤矸石焚烧：将煤矸石进行高温焚烧，将其转化为煤矸石灰，用于建筑材料或其他用途。
这种处理技术可以有效减少煤矸石的体
积和污染物的含量。
4. 煤矸石压实：通过使用大型机械设备对煤矸石进行压实，减
少其体积并提高稳定性，以防止长期存储过程中的倒塌和滑坡等问题。
5. 煤矸石转运：将煤矸石运输到指定场地或设施进行处理，例
如建设专门的煤矸石处理厂，通过洗选、露天堆放等方法处理煤矸石，减少对周围环境的影响。
综上所述，有效处理和利用煤矸石是保护环境和可持续发展的
重要任务。
各种煤矸石处理技术可以根据具体情况选择使用，以最
大限度地减少对环境和人类健康的影响。
煤矸石综合利用技术
煤矸石综合利用技术一、煤矸石的来源、性质及危害1.煤矸石的来源煤炭是我国主要的能源物质，我国煤炭的开采量在全球位居第一。
2012年，我国的煤炭产量高达36.5亿吨，占了全球煤炭总产量的46.4%。
煤矸石是一种煤炭的伴生矿物，是在煤的生成过程中，一些有机化合物和无机化合物混合且与煤共同沉积的岩石，常夹在煤层中，或是煤层顶、底板岩石，并在露天开采剥离或开采过程中排出来的矸石和煤炭洗选过程中排出来的固体废物。
主要含有二氧化硅、氧化铝、氧化铁等无机灰分，实际上是含碳的无机矿物和其他岩石的混合物，是煤炭开采产生的最主要、量最大的固体废物。
一般的，每吨原煤的生产会产生0.15～0.2吨煤矸石。
2012年我国煤矸石产量就高达6.2亿吨，占全国工业固体废物的总产生量的40%，占原煤量的16.9%。
2.煤矸石的性质煤矸石的组成、化学成分、矿物组成以及工业成分是分析煤矸石的性质的主要理论依据。
煤矸石是无机质和有机质的混合物。
煤矸石的化学成分随着煤矸石中所含岩石的种类和矿物组成变化而变化，是评价煤矸石性质、决定其处理方式和综合利用的重要依据。
主要化学成分包括二氧化硅、氧化铝、碳，其次是氧化钙、五氧化二磷、氧化镁、氧化钾、氧化钠、三氧化硫、氧化铁、氮和氢。
各种煤矸石中氧化钙和氧化铁的含量差异较大，也可能含有少量稀有金属。
煤矸石常见的矿物有碳酸盐类矿物、黏土类矿物、石英、黄铁矿、铝土矿、炭质长石和植物化石。
主要由石英、蒙脱石、伊利石、高岭土、硫化铁、氧化铝和少量金属的氧化物组成。
煤矸石主要从水分、灰分、挥发分和固定碳进行工业分析，我国的煤矸石灰分含量较多，干燥基灰分的含量为70%～85%，在分析时，可用干燥基灰分近似代表煤矸石中的矿物质即无机质的含量；固定碳可高达40%；挥发分一般不超过20%，可固定碳和挥发分代表煤矸石中的有机质含量；煤矸石中含水量较少，一般在0.5%～4%。
（1）煤矸石的发热量。
单位质量煤矸石完全燃烧所放出的热量是煤矸石的发热量，单位：kJ/kg。
煤矸石
煤矸石是夹在煤层中的岩石，是采煤和选煤过程中排出的固体废物，成煤过程中与煤伴生、灰分通常大于50%，发热量在3.5-8.3MJ/Kg范围内。
煤矸石按产出方式不同可分为岩巷矸石，煤巷矸石，剥离矸石，手选矸石，洗选矸石，自燃矸石。
我国是煤炭生产大国，每年有大量煤矸石产出，不仅占用大量土地，还造成严重的环境污染问题。
我国从20世纪50年代开始研究对煤矸石进行综合利用，并取得不少经验和效益，但也存在不少问题。
目前我国煤矸石利用率还比较低，而且煤矸石利用主要应用于生产建筑材料等附加值较低的方向，造成资源的浪费。
近年来随着三聚磷酸钠（STPP）在洗涤剂中大量使用，洗涤废水的排放造成水体富营养化，人们迫切需要找到一种STPP的替代品。
4A沸石以其良好的钙离子交换能力和一定的镁离子交换能力，成为STPP最为理想的替代品。
4A沸石的传统合成原料为氢氧化钠、氢氧化铝等化工原料，生产成本较高。
以煤矸石中的高岭石族粘土矿物为原料合成沸石，既为沸石生产提供了大量的廉价原料，同时也解决了煤矸石堆放造成的一系列问题。
研究的主要目的和内容：在原有的煤矸石合成沸石试验研究基础上，用不同的预处理方法对原料进行预处理，并通过改变各种参数并检测最终产品的理化性质，确定最佳的原料预处理方法和合成参数及设备，通过对合成过程的分析研究，解释煤矸石合成沸石的机理。
通过实验室合成沸石的研究，为工业化生产提供理论依据。
主要内容包括：1、通过对煤矸石化学分析和矿物分析，制定合理的活化和除杂措施。
2、对活化除杂后的物料进行晶化合成试验，调整合成过程的时间、温度、PH等条件确定最佳的合成参数。
3、在合成沸石过程中加入不同种类的晶化导向剂，对比不同导向剂下产品性质，讨论晶化导向剂在结晶过程中的作用及机理。
4、对沸石合成的机理进行系统研究，为合成沸石和工业化生产提供理论依据。
5、采用不同设备和方法进行对比，探索不同设备和方法对产品质量和产量的影响，确定最佳设备和生产流程。
煤矸石用途
煤矸石用途
煤矸石是指从煤矿开采中剥离出来的含煤岩层废弃物和煤矸石堆积场中的废弃石料等。
它的主要用途有以下几个方面：
1. 循环再利用：对煤矸石进行筛分去除杂质后，可以进行建筑材料的生产。
煤矸石可以制成混凝土、砖瓦、路面材料等，实现资源的最大化利用。
同时，减少了废弃物对环境的影响。
2. 填筑工程：煤矸石可以作为填方材料，用于填充土方工程，如公路、铁路、堤防等。
3. 矿山修复：煤矸石能够将矿山废弃物堆积场修复成为经济、环境、社会协调发展的矿山遗址公园或草原园林绿化区等。
4. 环保工程：将煤矸石制成清水混凝土等材料，用于建筑垃圾填埋场内部护层，以减轻渗滤液对地下水的污染。
5. 研究：学术界可以将煤矸石用于科学研究，如煤矸石的土工性能、地震动力性能等研究。
煤矸石的名词解释
煤矸石的名词解释煤矸石是一种由于煤矿开采和利用过程中产生的废弃物。
它是煤炭开采行业的一个常见问题，因为在煤矿地下开采煤炭时，不仅仅是纯净的煤炭被带上来，还有一部分其他岩石和矿石也会被挖出来，这些被挖出的矿石和岩石通常被称为煤矸石。
煤矸石通常可以分为两类，一种是在采煤过程中产生的，另一种是在洗煤过程中产生的。
在采煤过程中，当煤炭被割出后，剩下的矿石或岩石常常是含有大量杂质和碎片的，这些被称为煤矸石。
在洗煤过程中，为了去除煤炭中的杂质，煤炭通常会被浸泡在水中，而煤矸石则会沉淀在水底，这也是洗煤产生煤矸石的原因。
煤矸石在环境和资源方面都带来了一系列的问题。
首先，煤矸石的堆积占用了大量的土地资源。
许多煤矸石堆放场面积巨大，不仅仅是在煤矿附近，还可能延伸到周围地区，严重影响了土地的利用和生态系统的平衡。
其次，煤矸石中含有许多有害物质，如重金属和硫化物。
这些有害物质可能渗入地下水和河流，对环境和人类健康造成严重的影响。
另外，煤矸石堆放场也容易滋生蚊蝇等病媒生物，给周围居民的生活带来困扰。
因此，如何治理和综合利用煤矸石成为一个迫切的问题。
一方面，可以通过技术手段降低煤矸石的产生量。
目前，一些先进的采煤和洗煤技术已经开始应用，可以更有效地分离煤炭和煤矸石，减少煤矸石的产生。
另一方面，可以通过合理的利用和处理来减少煤矸石带来的环境问题。
例如，煤矸石可以用于填充和修筑公路、铁路等基础设施，以减少土地占用；煤矸石还可以用于生产建筑材料等，从而实现资源的再利用。
同时，各级政府和相关企业还应该加大投入，进行煤矸石堆积场的治理和修复工作，以减少环境风险和对当地居民的影响。
此外，社会各界也需要加强对煤矸石问题的关注和研究。
煤矸石的治理和综合利用需要跨学科的合作和技术的支持。
从环境科学、土木工程，到资源利用和经济学等学科领域都需要共同努力。
只有通过全社会的共同努力，才能够解决煤矸石问题，实现可持续发展。
总之，煤矸石是煤炭开采和利用过程中产生的废弃物。
煤矸石PPT课件
•
煤矸石含硫量大于3%即会着火，含硫量大于1%就有
可能自燃。一般煤矸石的着火点为280℃．比煤的发火点
约低80℃，这是煤矸石自燃的基本原因，此外，煤矸石的
自燃还与热值、气候、微生物等等有关，其机理比较复杂。
我国煤矸石利用现状
• 大量煤矸石长期堆放不仅占用土地，而且造成环境污染。 开展资源综合利用，是实施节约资源基本国策的重要途径。 我国已从税收、电力调度等方面扶持煤矸石发电，“十一 五”规划需增加煤矸石发电装机2000万千瓦。
• “十一五”期间中国煤炭工业将大力发展循环经济，按照 减量化、再利用、再循环的原则，重点治理和利用煤矸石、 矿井水和粉煤灰。2010年，煤矸石综合利用量3.9亿吨以 上，利用率达到70％以上。其中，煤矸石等低热值燃料电 厂年利用2亿吨，煤矸石砖利用0.9亿吨；煤矸石复垦造田 筑路和井下充填消纳1亿吨以上。产生矿井水50亿立方米， 利用36亿立方米，利用率达到70％。
煤矸石堆积导致河流阻塞
1）侵占良田，阻塞河道，造成水灾
煤
2）释放大量有害气体，甚至引发火粒随风飘散，造成沉降污染
的
5）煤矸石中天然放射性元素对人体与
危
环境的危害
害
6）煤矸石中的黄铁矿在空气中易被氧
化，放出热量聚集，使煤矸石中所
含碳质自燃产生SO2、C02 、CO
等有毒有害气体。
煤矸石的活性（性质）
•
粘土岩粪煤矸石主要由粘土矿物组成，加热到一定温
度时(一般为700-900℃)．原来的结晶相分解破坏，变成 无定型的非晶体，使煤矸石具有活性。活性的大小和矸石
的物相绢虎有关，还和煅烧温度有关。堆积在大气中经过
自燃的红矸．其热值报低，但具有一定的活性。测定煤研
2024年煤矸石市场前景分析
煤矸石市场前景分析煤矸石是从煤炭生产过程中产生的废弃物，可能对环境造成较大的影响。
然而，随着可持续发展的重要性日益增强，人们开始关注煤矸石的再利用和市场前景。
本文将对煤矸石市场前景进行分析。
1. 煤矸石的再利用潜力煤矸石在能源生产过程中产生，通常被视为废弃物。
然而，通过采用适当的技术和方法，煤矸石可以被转化为可用的资源，如煤矸石灰石、煤矸石混凝土等。
这些再利用途径有助于减少资源浪费，并为煤矸石开辟新的市场。
2. 煤矸石市场的现状目前，煤矸石的再利用市场发展尚处于初级阶段。
虽然一些国家和地区已经开始开展相关研究和项目，但整体市场规模较小。
煤矸石在建筑材料、土壤改良、道路铺设等领域有一定的应用前景，但还需要进一步推广和发展。
3. 煤矸石市场的机遇尽管目前煤矸石市场规模较小，但随着可持续发展意识的增强和环境保护压力的增加，煤矸石再利用市场将迎来机遇。
政府政策的支持和推动可以为煤矸石再利用行业提供契机，促使该市场蓬勃发展。
4. 煤矸石市场的挑战煤矸石再利用市场仍面临一些挑战。
首先，煤矸石再利用技术和方法的研发仍需要进一步完善，以提高煤矸石再利用的效率和效果。
其次，煤矸石再利用市场需要足够的需求来支持其发展，否则将面临市场规模不足的困境。
此外，相关行业和机构的合作和协调也是该市场发展的挑战之一。
5. 煤矸石市场的发展趋势未来，煤矸石市场有望迎来迅速发展。
随着技术的进步和经验的积累，煤矸石再利用的效果将不断提高，进而增加市场需求。
政府在环保和可持续发展方面的力度也将进一步推动煤矸石再利用市场的发展。
预计煤矸石再利用市场将扩大应用范围，并逐渐形成较大规模的市场。
总结煤矸石市场在可持续发展的背景下具备较大潜力。
通过研发和推广煤矸石再利用技术，可以将煤矸石转化为有用的资源，减少环境影响。
政府和相关机构的支持将为煤矸石市场的发展提供契机。
然而，煤矸石市场仍面临一些挑战，包括技术研发、市场需求和行业合作等。
未来，随着技术的进步和政策的支持，煤矸石市场有望迎来快速发展，形成较大规模的市场。
煤矸石
煤矸石科技名词定义中文名称：煤矸石英文名称：gangue，refuse in coal;coal gangue定义1：煤炭生产过程中产生的岩石统称。
包括混入煤中的岩石、巷道掘进排出的岩石、采空区中垮落的岩石、工作面冒落的岩石以及选煤过程中排出的碳质岩等。
应用学科：电力（一级学科）；燃料（二级学科）定义2：与煤层共生、伴生的顶板和围岩，其石化程度较高、含有机质较低，可作为低热值燃料和建筑材料加以利用。
应用学科：资源科技（一级学科）；能源资源学（二级学科）以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布百科名片煤矸石堆积导致河流阻塞煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，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。
其主要成分是Al2O3、SiO2，另外还含有数量不等的Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O、P2O5、SO3和微量稀有元素（镓、钒、钛、钴）。
目录基本介绍煤矸石回收用途煤矸石工业的发展煤矸石现有处理能力煤矸石分离与制粉磨粉机应用于煤矸石促进资源循环利用煤矸石破碎机特点显著工艺突破常规基本介绍煤矸石回收用途煤矸石工业的发展煤矸石现有处理能力煤矸石分离与制粉磨粉机应用于煤矸石促进资源循环利用煤矸石破碎机特点显著工艺突破常规展开基本介绍释义coal gangue矸石（gān shí）煤伴生废石。
在掘进、开采和洗煤过程中排出的固体废物。
是碳质、泥质和砂质页岩的混合物，具有低发热值。
含碳20%～30%有些含腐殖酸。
中国历年已积存煤矸石约1000Mt，并且每年仍继续排放约100Mt，不仅堆积占地，而且还能自燃污染空气或引起火灾。
目前煤矸石主要被用于生产矸石水泥、混凝土的轻质骨料、耐火砖等建筑材料，此外还可用于回收煤炭，煤与矸石混烧发电，制取结晶氯化铝、水玻璃等化工产品以及提取贵重稀有金属，也可作肥料。
矸石
普采(或炮采)仍是我国目前应用普遍的采煤工艺，研究开发与长壁普采配套的高效矸石充填技术设备和工艺, 对于全面推广矸石充填采煤技术至关重要。目前，此项采煤技术已成功应用于我国的新汶等矿区。
张玉庆采用不同替代量的煤矸石集料制备透水性生态混凝土。随着煤矸石替代量的增加，透水性生态混凝土 的28d抗压强度和抗折强度逐渐降低，并且都存在着近似的线性关系。替代量不大于40%时，煤矸石集料透水性生 态混凝土可满足路面的应用要求。
揣丹等以陕西铜川煤矸石为主要原料，以水泥为粘结剂，制成煤矸石－水泥基泡沫混凝土，研究了PVA掺量 对泡沫混凝土孔隙结构、力学性能及导电性能的影响。结果表明，掺入PVA可明显改善泡沫混凝土的孔隙结构且 分布更均匀，干密度及吸水率有所降低，当PVA掺量为2 %时，28d抗压强度、抗折强度分别为6．72、2．04 MPa， 且导热系数相对较低。
孔德顺等以高铁型煤矸石酸浸液为原料，制备了高效无机高分子絮凝剂聚合硫酸铝铁（PAFS），并通过单因 素试验研究了制备体系反应条件对聚合硫酸铝铁去浊率的影响。制备聚合硫酸铝铁优化工艺条件如下：铁离子与 铝离子总浓度为0．5mol/L，铁离子与铝离子物质的量比为0．25，体系pH值为0．8，80 ℃下聚合8h，室温熟化 24h。采用X射线衍射（XRD）及红外光谱（IR）对优化条件下制备的聚合硫酸铝铁进行了表征，表明产物为铁聚 合较完全而铝部分聚合的聚合硫酸铝铁。
煤在提铝工业中的应用
煤中提取氢氧化铝
煤中铝含量与浸取 率的关系
利用煤制取絮凝剂 聚铝
对比不同种类煤矸石煅烧后粉煤灰中铝的提取率，可以看出，不同种类煤矸石样品提取的铝含量有较大差异。 煅烧活化后进行酸浸提取铝，铝浸取率并不会随着煤矸石中铝含量的升高而升高或降低，而是在同等试验条件下 煅烧活化提取煤矸石中的铝时，其浸取率总会保持在60 %～70 %的范围内。这说明煤矸石中的铝浸取率与煤矸石 的来源无关，这也为低铝煤矸石提铝提供了理论依据。
煤矸石
。
煤矸石在水泥中的利用主要有： ①作为水泥生产原材料；②煤矸石无熟料水 泥及少熟料水泥；③煤矸石混凝土及其制品；④作为水泥及混凝土混合材。
4煤矸石的活性
水泥中的活性混合材必须具有活性 SiO2和活性 A12O3。无机材料的化学反应 活性的高低主要取决于它的结构稳定性，一般而言，微观结构缺陷多、晶体 的晶格畸变多或呈无定形状态的材料，其化学反应活性高。从晶体化学观点 来看，即要求混合材有裂解的或可裂解的硅氧四面体骨架，有可以和硅氧四 面体分离的铝氧四面体。 煤矸石可作为水泥混合材，其原因在于粘土类煤矸石矿物，加热到一定温度 （一般为 700℃~900℃）时，原来的结晶相分解破坏，粘土类矿物和云母类 受热后发生脱水、分解。高岭石分解为偏高岭石和无定形的SiO2和 A12O3， 使煤矸石具有活性。 影响煤矸石活性的因素 ① 煅烧温度（700 ～900 ℃）（1.除碳，2.形成活性组分） ② 煅烧时间（ 1 ～2h) ③ ④ 冷却条件（急冷） 细度（ 1μm ～ 10μm）
表1 煤矸石灰渣化学成分举例
1 概念
化学成分举例（%）
名称
煤矸石灰渣
来源
煤矸石经600～ 1000℃煅烧而成
SiO2 62.9
Al2O3 23.28
Fe2O3 6.00
CaO 2.31
MgO 0.80
烧失量
2.68
2 煤矸石的特性
煤矸石是夹杂有可燃物的岩石及粘土矿物，其煤含量一般不超过10% ～20%，采煤 或洗煤过程中作为废石排除。现在煤矸石是我国排放量最大的固体废弃物之一， 而且随着煤的开采，其堆积量也会随着增长。 煤矸石的矿物组成 煤矸石的岩石种类主要包括粘土岩、砂岩、碳酸岩和铝质岩等。由各种岩石组成 的煤矸石的矿物成分是复杂多变的。
煤矸石分析报告
2023
REPORTING
PART 04
煤矸石化学性质分析
元素组成
氢 ( H)
煤矸石中重要元素之一，与碳 结合形成烃类物质。
氮 ( N)
煤矸石中含量较低的元素，但 对环境有一定影响。
碳 ( C)
煤矸石中主要元素之一，以有 机碳形式存在，含量较高。
氧 ( O)
煤矸石中常见元素，以氧化物 或硅酸盐形式存在。
通过破碎、筛分等工艺将煤矸石加 工成轻骨料，用于制造轻质混凝土， 减轻建筑物自重。
用于路基材料
煤矸石路基填料
01
将煤矸石破碎、筛分后作为路基填料，可提高路基的承载力和
稳定性。
煤矸石沥青混合料
02
将煤矸石与沥青等材料混合，用于铺设道路路面，提高道路的
耐久性和抗裂性。
煤矸石水泥稳定碎石
03
将煤矸石、水泥和碎石等材料按一定比例混合，用于道路基层，
煤矸石的主要成分包括无机质和少量有机质，其中无机质 以氧化铝、二氧化硅为主，还含有一定数量的氧化铁、氧 化钙、氧化镁等。
性质
煤矸石的颜色、密度、硬度等性质因成分和成因不同而异。 一般来说，煤矸石的密度较低，硬度适中，易于破碎和加 工。
分类
根据成分和性质的不同，煤矸石可分为多种类型，如高岭 石型煤矸石、伊利石型煤矸石、碳质泥岩型煤矸石等。
定期对采样工具进行清洗和校准，确保采样准确性。
02 03
样品制备质量控制
在样品制备过程中，严格控制破碎、筛分、干燥等环节的操作条件和时 间，确保样品的均匀性和一致性。定期对制备设备进行检查和维护，确 保其正常运行。
数据记录与审核
详细记录采样、制备过程中的各项数据，包括采样点位置、采样量、破 碎粒度、筛分结果等。建立数据审核制度，对数据进行定期检查和核对， 确保数据的准确性和可靠性。
煤矿开采的煤矸石处理
Part
03
煤矸石的环境影响
煤矸石对土地的影响
STEP 02
STEP 01
破坏土壤结构
占用土地资源
煤矸石的堆放需要占用大 量土地，影响土地资源的 合理利用。
STEP 03
引发地质灾害
煤矸石山的不稳定性和易 燃性可能引发滑坡、泥石 流和火灾等地质灾害。
煤矸石中的有害物质可能 渗透到土壤中，破坏土壤 结构，影响土壤肥力和植 物生长。
植物吸收
通过种植对重金属等元素具有较 强吸收能力的植物，降低煤矸石 中的有害物质含量，改善土壤环 境。
Part
05
煤矸石处理的管理措施
煤矸石处理的管理政策
制定煤矸石处理的管理政 策，明确煤矸石处理的责 任主体、处理要求和处理 方式。
建立煤矸石处理的管理制 度，规范煤矸石的收集、 运输、储存和处理等环节 。
加强对煤矸石处理的管理 ，确保煤矸石得到及时、 安全、有效的处理。
煤矸石处理的技术标准
STEP 02
STEP 01
制定煤矸石处理的技术标 准，明确煤矸石处理的质 量要求和处理效果。
STEP 03
加强对煤矸石处理的技术 指导和服务，帮助企业解 决煤矸石处理中的技术难 题。
推广先进的煤矸石处理技 术，提高煤矸石处理的效 率和质量。
有价元素提取
针对含有有价元素的煤矸 石，采取适当的工艺提取 其中的有价元素，提高资 源利用率。
煤矸石的处置
填埋法
将煤矸石填埋于适当的场 地，进行无害化处理，同 时对填埋场地进行监测和 管理，防止二次污染。
固化处理
通过添加固化剂等材料， 使煤矸石稳定化，减少对 环境的危害。
生物处理
利用微生物等生物手段对 煤矸石进行降解和转化， 降低有害物质的含量，实 现无害化处理。
煤矸石
煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，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。
其主要成分是Al2O3、SiO2，另外还含有数量不等的Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O、P2O5、SO3和微量稀有元素（镓、钒、钛、钴）。
简介煤伴生废石是矿业固体废物的一种，是在掘进、开采和洗煤过程中排出的固体废物。
是矿业固体废物的一种，包括洗煤厂的洗矸、煤炭生产中的手选矸、半煤巷和岩巷掘进中排出的煤和岩石以及和煤矸石一起堆放的煤系之外的白矸等的混合物。
是碳质、泥质和砂质页岩的混合物，具有低发热值。
含碳20%～30%，有些含腐殖酸。
中国历年已积存煤矸石约1000Mt，并且每年仍继续排放约100Mt，不仅堆积占地，而且还能自燃污染空气或引起火灾。
煤矸石主要被用于生产矸石水泥、混凝土的轻质骨料、耐火砖等建筑材料，此外还可用于回收煤炭，煤与矸石混烧发电，制取结晶氯化铝、水玻璃等化工产品以及提取贵重稀有金属，也可作肥料。
结构煤矸石是在成煤过程中与煤共同沉积的有机化合物和无机化合物混合在一起的岩石，通常呈薄层和在煤层中或煤层顶、煤层底。
煤矸石按主要矿物含量分为黏土岩类、砂石岩类、碳酸盐类、铝质岩类。
按来源及最终状态，煤矸石可分为掘进矸石、选煤矸石和自然矸石三大类。
煤矸石排放量根据煤层条件、开采条件和洗选工艺的不同有较大差异，一般掘进矸石占原煤产量的10%左右，选煤矸石占入选原煤量的12%~18%。
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52～65；Al2O3为16～36；Fe2O3为2.28～14.63;CaO为0.42～2.32;MgO为0.44～2.41;TiO2为0.90～4;P2O5为0.007～0.24;K2O+Na2O为1.45～3.9；V2O5为0.008～0.03。
煤矿开采煤矸石处理与利用
经济问题
处理成本高
煤矸石处理和利用需要投入大量的人力、物力和财力，处理成本 较高。
经济效益不明显
由于煤矸石利用附加值较低，导致其经济效益不明显，难以吸引 社会资本投入。
资金支持不足
政府对煤矸石处理与利用的资金支持不足，制约了相关技术的发 展。
政策法规问题
政策引导不够
目前缺乏有效的政策引导，导致煤矸石处理与利用市场不规范、发 展缓慢。
推广煤矸石资源化利用技术
加强煤矸石制砖、生产水泥、提取有价元素等方面的技术研发，提 高煤矸石的资源化利用率。
提升煤矸石污染控制技术
研究煤矸石中有害物质的稳定化、无害化处理技术，降低煤矸石对 环境的影响。
扩大应用领域
01
拓展煤矸石在建筑材料领域的应用
利用煤矸石制备高性能混凝土、煤矸石砖等建筑材料，替代传统建材，
对焚烧后的灰渣进行妥善处理或资源 化利用，如制作建筑材料等。
燃烧条件
控制适当的燃烧温度、时间和氧气供 应，确保煤矸石充分燃烧且有害物质 得到有效处理。
03 煤矸石的利用途径
CHAPTER
煤矸石发电
煤矸石发电
利用煤矸石作为燃料发电，既解 决了煤矸石堆积问题，又实现了
能源的回收利用。
技术原理
通过燃烧煤矸石产生高温高压蒸 汽，驱动汽轮机发电。
02
煤矸石的产生量与煤炭开采量成 正比，一般来说，每开采1000吨 煤炭，就会产生200-300吨煤矸 石。
煤矸石的危害
占用土地资源
煤矸石长期堆放会占用大量土地 ，影响土地资源的可持续利用。
破坏生态环境
煤矸石中的有害物质会随着雨水渗 入地下水体，造成水体污染和土壤 污染。
安全隐患
煤矸石山在遇到暴雨等自然灾害时 ，可能发生滑坡、泥石流等事故， 对周边居民和矿区安全构成威胁。
煤矿开采的煤矸石处理技术
针对煤矸石中含有的硫、磷等有害物 质，采取脱硫、脱磷等技术进行处理 ，降低对环境的危害。
煤矸石处理技术的创新
煤矸石资源化利用技术研发
加强科研投入，探索更加高效、环保的煤矸石资源化利用技术，提高资源利用 率。
煤矸石处理设备升级
改进和优化现有煤矸石处理设备，提高设备的处理能力和效率，降低能耗和排 放。
填埋深度
煤矸石填埋深度应根据场地地形和填埋稳定性要求确定，一般不超 过10米，以防止填埋过深导致地面塌陷和地下水污染。
填埋环境
煤矸石填埋场地应远离居民区和饮用水源地，避免对环境和人体健康 造成影响。
03
煤矸石处理技术的发展趋势
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
造成影响。
堆放高度
煤矸石堆放高度应根据场地地形和 堆放稳定性要求确定，一般不超过 30米，以防止堆放过高导致滑坡和 坍塌。
堆放环境
煤矸石堆放场地应保持干燥，避免 在雨季和洪水季节进行堆放，以防 止泥石流和滑坡等自然灾害的发生 。
煤矸石的资源化利用
煤矸石发电
利用煤矸石作为燃料发电，可以 充分利用其热能，减少对环境的
煤矸石的综合利用
煤矸石发电
利用煤矸石燃烧产生的热 量发电，既节约能源，又 减少废弃物排放。
煤矸石制砖
将煤矸石破碎、研磨后制 成建筑用砖，替代传统黏 土砖，减少土地资源的消 耗。
煤矸石生产水泥
煤矸石中含有丰富的硅、 铝等元素，可用于生产水 泥等建筑材料。
煤矸石的环保处理
煤矸石山治理
通过复垦、绿化等措施，改善煤矸石 山的环境质量，防止水土流失和地质 灾害的发生。
制备建筑材料
煤矸石处理方案
煤矸石处理方案什么是煤矸石？煤矸石是指在采矿过程中，针对煤层进行的开采、掘进、炮掏以及支护等工序中所形成并且不能够采取或者回填于原来空间内的煤层或其它岩石。
因其矸石性质，所以被称作“煤矸石”。
煤矸石中含有很多的煤，但是不能够直接进行利用，同时由于其中还含有干扰游离运动的杂质，使得煤矸石一般情况下被视为一种废弃产物。
煤矸石处理的必要性目前，我国的煤矸石产生量已经达到了惊人的数额，同时其排放所引起的环境污染，也日益受到社会各界的关注。
处理煤矸石，不仅可以最大限度地利用资源，还能够减轻环境压力，促进生态建设。
煤矸石处理方案目前，煤矸石处理的方法主要有以下几种：回填法将开采过程中被排除的煤矸石直接回填至矿山隆起带等空地中，作为一种简便的处理方法而被广泛应用。
但是由于回填法在处理煤矸石中未能充分利用其中的资源，而成为了一种过去时代的处理方法。
热解氧化法热解氧化法又被称作高温氧化法，是指将煤矸石在高温无氧气氛下进行加热，使其中的有机质及杂质分解及氧化的处理方法。
该方法虽可以实现煤矸石中有机质的转化及资源利用，但是在工艺流程的控制及质量稳定性方面仍具有相当的难度。
浮选选煤法浮选选煤法是利用物理性质实现煤矸石的深度处理和资源利用的方法。
在该方法中，煤矸石被加入浮选选煤设备，在物理处理过程中分离出煤与有杂质的废弃物，以实现资源化利用的目的。
结语煤矸石的产生对于环境和生态的负面影响是众所周知的，其处理方案的制订对于我国经济和社会的发展至关重要。
虽然目前主要的处理方法和技术仍然存在不足，但是相信随着科技进步和环保意识的不断提高，我国的煤矸石处理技术和处理标准会和时代同步地不断提高，更好地保护我们的家园。
煤矸石处置标准
煤矸石处置标准
煤矸石处置应安全稳定，符合GB18599标准要求。
具体来说，在矸石处置过程中需要注意以下几点：
- 摊铺平整，反复碾压，使矸石达到密实。
- 采用“从外向内，从下向上，缩小凌空，分层压实”的排矸工艺，并进行分区、分隔、分层、压实、覆土。
- 覆土过程要严格按照摊铺、碾压、整平的工序进行作业。
- 按照每堆放3米高的矸石覆盖一层50公分黄土的要求，使矸石层与外界空气隔绝。
- 矸石处置、覆土过程中要采取不间断进行洒水抑尘作业。
对于已自燃和有自燃隐患的矸石堆场，各单位应先制定科学的煤矸石自燃灭火和规范化处置治理方案，再进行规范化处置。
对于乱倾乱倒的煤矸石，规范化处置后覆土，采取种植多年生草本植物、种树等措施恢复生态，属于耕地的恢复耕地。
无责任主体的由当地政府统一采取措施，予以处理。
煤矸石检测
煤矸石检测一：煤矸石的定义（003）煤伴生废石。
在掘进、开采和洗煤过程中排出的固体废物。
是碳质、泥质和砂质页岩的混合物，具有低发热值。
含碳20%～30%有些含腐殖酸。
煤矸石主要被用于生产矸石水泥、混凝土的轻质骨料、耐火砖等建筑材料，此外还可用于回收煤炭，煤与矸石混烧发电，制取结晶氯化铝、水玻璃等化工产品以及提取贵重稀有金属，也可作肥料。
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。
二：煤矸石的主要检测项目水分：1.全水份，是煤中所有内在水份和外在水份的总和。
2.空气干燥基水份，指煤炭在空气干燥状态下所含的水份。
灰分：指煤在燃烧后留下的茶渣。
能常的灰分指标有空气干燥基灰分、干燥基灰分等。
也有用收到基灰分的。
挥发份：常使用的有空气干燥基挥发份、干燥无灰基发份和收到基挥发份。
固定碳：不同于元素分析的碳，是根据水份、灰分和挥发份计算出来的。
全硫St:常用指标有：空气干燥基全硫、干燥基全硫及收到基全硫。
煤的发热量：煤的发热量，又称为煤的热值，即单位质量的煤完全燃烧所发出的热量。
煤的发热量时煤按热值计价的基础指标。
成分分析：煤炭完全燃烧后，煤中的可燃部分燃烧释放热量，煤中水分蒸发，剩余部分为煤的矿物质中金属与非金属的氧化物与盐类形成的残渣，这些就是灰分。
煤灰成分复杂，主要由硅、铝、铁、钛、钙、镁、硫、钾、钠等元素的氧化物与盐类组成。
分析结果以氧化物质量百分含量形式报出。
根据煤灰组成，可以大致判断出煤的矿物成分。
煤灰成分可以为灰渣的综合利用提供基础技术资料。
根据煤灰成分还可初步判断煤灰的熔融温度，根据煤灰中钾、钠和钙等碱性氧化无成分的高低，大致判断煤在燃烧时对锅炉的腐蚀情况。
煤灰成分分析项目一般有：SiO2、Fe2O3、Al2O3、TiO2、Ca0、MgO、SO3、K2O和Na2O，有时也测定Mn3O4和P2O5。
根据煤灰组成，可以大致判断出煤的矿物成分。
煤灰成分可以为灰渣的综合利用提供基础技术资料。
煤矸石主要成分
煤矸石主要成分
煤矸石是指在煤炭开采过程中，产生的废弃物料，主要成分包括碳质物质、矽质物质、铝质物质、氧化铁和氧化铝等。
煤矸石的主要成分是碳质物质。
这是由于在煤炭形成的过程中，由于高温、高压等因素的作用，使得煤炭中的有机物质发生了热解、聚合等反应，最终形成了具有碳质结构的物质。
煤矸石中还含有大量的矽质物质。
这是由于石英等矿物质在煤炭形成的过程中，与有机物质一起被埋藏在地下，经过数亿年的作用，矿物质与有机物质发生了化学反应，最终形成了煤炭和煤矸石。
煤矸石中还含有一定量的铝质物质。
这是由于在煤炭形成的过程中，一些含铝的矿物质与有机物质发生了化学反应，最终形成了煤矸石中的铝质物质。
同时，还含有一些氧化铁和氧化铝等成分。
煤矸石主要成分的多样性，使得其在矿产资源开发和环境保护中具有重要的作用。
在煤炭开采过程中，煤矸石的处理和利用已成为当今社会的热点问题之一。
煤矸石的处理不仅可以减少矿山废弃物的堆积，而且还可以回收其中的部分有用物质，提高资源利用率。
同时，煤矸石的处理还可以减少对环境的污染，保护生态环境，促进可持续发展。
煤矸石主要成分的多样性使其具有广泛的应用和开发潜力。
我们应
该充分利用煤矸石中的各种成分，推进煤炭资源的高效利用和矿产资源的可持续发展。
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煤矸石
coal gangue
矸石（gan shi）
煤伴生废石。
在掘进、开采和洗煤过程中排出的固体废物。
是碳质、泥质和砂质页岩的混合物，具有低发热值。
含碳20%～30%有些含腐殖酸。
中国历年已积存煤矸石约1000Mt，并且每年仍继续排放约100Mt，不仅堆积占地，而且还能自燃污染空气或引起火灾。
目前煤矸石主要被用于生产矸石水泥、混凝土的轻质骨料、耐火砖等建筑材料，此外还可用于回收煤炭，煤与矸石混烧发
电，制取结晶氯化铝、水玻璃等化工产品以及提取贵重稀有金属，也可作肥料。
矿业固体废物的一种，洗煤厂的洗矸、煤炭生产中的手选矸、半煤巷和岩巷掘进中排出的煤和岩石以及和煤矸石一起堆放的煤系之外的白矸等的混合物。
煤矸石发热量一般为800～1500卡/克,其无机成分主要是硅、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 52～65；Al2O3为 16～36；Fe2O3为
2.28～14.63;CaO为0.42～2.32;MgO为0.44～2.41;TiO2为0.90～4;P2O5为 0.007～
0.24;K2O+Na2O为1.45～3.9；V2O5为0.008～0.03。
煤矸石弃置不用，占用大片土地。
煤矸石中的硫化物逸出或浸出会污染大气、农田和水体。
矸石山还会自燃发生火灾，或在雨季崩塌，淤塞
河流造成灾害。
中国积存煤矸石达 10亿吨以
上，每年还将排出煤矸石1亿吨。
为了消除污染，自60年代起，很多国家开始重视煤矸石的处理和利用。
利用途径有以下几种：
① 回收煤炭和黄铁矿：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。
② 用于发电：主要用洗中煤和洗矸混烧发电。
中国已用沸腾炉燃烧洗中煤和洗矸的混合物（发热量每公斤约2000大卡）发电。
炉渣可生产炉渣砖和炉渣水泥。
日本有10多座这种电厂；所用中煤和矸石的混合物，一般每公斤发热量为3500大卡;火力不足时,用重油助燃。
德意志联邦共和国和荷
兰把煤矿自用电厂和选煤厂建在一起，以利用中煤、煤泥和煤矸石发电。
③ 制造建筑材料：代替粘土作为制砖原料，可以少挖良田。
烧砖时，利用煤矸石本身的可燃物，可以节约煤炭。
煤矸石可以部分或全部代替粘土组分生产普通水泥。
自燃或人工燃烧过的煤矸石，具有一定活性,可作为水泥的活性混合材料，生产普通硅酸盐水泥(掺量小于20％)、火山灰质水泥（掺量20～50％）和少熟料水泥（掺量大于50％）。
还可直接与石灰、石膏以适当的配比，磨成无熟料水泥，可作为胶结料，以沸腾炉渣作骨料或以石子、沸腾炉渣作粗细骨料制成混凝土砌块或混凝土空心砌块等建筑材料。
英国、比利时等国有专用煤矸石代替硅质原料生产水泥的工厂。
煤矸石可用来烧结轻骨料。
日本于1964年用煤矸石作主要原料制造轻骨料，用于建造高层楼房，建筑物重量减轻20％。
用盐酸浸取可得结晶氯化铝。
浸取后的残渣，主要为二氧化硅，可作生产橡胶填充料和湿法生产水玻璃的原料。
剩余母液内所含的稀有元素（如锗、镓、钒、铀等），视含量决定其提取价值。
此外，煤矸石还可用于生产低热值煤气，制造陶瓷，制作土壤改良剂，或用于铺路、井下充填、地面充填造地。
在自燃后的矸石山上也可种草造林，美化环境。
煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，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。
其主要成分是 Al2O3、SiO2，另外还含有数量不等的Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O、P2O5、SO3和微量稀有元素（镓、钒、钛、钴）。
煤矸石代替燃料：化铁；烧锅炉；烧石灰；回收煤炭。
生产水泥：生产普通硅酸盐水泥；生产特种水泥；生产无熟料水泥。
生产建筑材料：煤矸石烧结砖，质量较好，颜色均匀；煤矸石生产轻骨料，轻骨料是为了较少混凝土的相对密度，而选用的一类多孔骨料；生产煤矸石棉，以煤矸石和石灰为原料，经高温融化，喷吹而成的一种建筑材料。
生产化工产品：制结晶三氯化铝，以煤矸石和化工工业副产盐酸为主要原料，经过破碎、培烧、磨碎、酸浸、沉淀、浓缩结晶和脱水等生产工艺而制成，是一种新型的净水剂；制水玻璃；生产硫酸铵，煤矸石内的硫化铁在高温下生
产SO2，再氧化而生产SO3，遇水生产硫酸，并与氨的化合物生产硫酸铵
煤矸石工业的发展
从煤炭开采来看，中国每年生产1亿t煤炭，排放矸石1400万t左右；从煤炭洗选加工来看，每洗选1亿t炼焦煤排放矸石量2000万t，每洗1亿t动力煤，排放矸石量1500万t。
2005年，国内各类煤矿生产煤炭1045亿t，洗煤385亿t，排放矸石量19-20亿t。
因而，全国国有煤矿现有矸石山 1500余座，堆积量30亿t以上（占中国工业固体废物排放总量的40%以上）。
煤矸石的大量堆放，不仅压占土地，影响生态环境，矸石淋溶水将污染周围土壤和地下水，而且煤矸石中含有一定的可燃物，在适宜的条件下发生自燃，排放二氧化硫、氮氧化物、碳氧化
物和烟尘等有害气体污染大气环境，影响矿区居民的身体健康。
如辽宁本溪矿区曾发生过因矸石自燃造成人员中毒死亡的事故。
保护环境是中国的基本国策，随着国家环保执法力度的不断加大，人们对环境质量要求的提高，解决煤矸石污染环境问题显得越来越突出，煤矸石发电是充分利用煤矸石的有效热成分，变废为宝，解决污染的有效途径。
中国煤炭企业目前有煤矸石电厂120余座，装机容量184万kW；年发电量87亿kWh，煤矸石砖厂129座，年生产能力30亿块（折标砖）；煤矸石和粉煤灰水泥厂163座，年生产能力1250万吨。
截止到2002年，全国煤矿综合利用煤矸石约 4200万吨。
其中，煤矸石发电2800万吨，煤矸石水泥300万吨，煤矸石制砖1000万吨，其他耗用100万吨。
另外，用于井下充填、复垦造
田、筑路等处理煤矸石5600万吨。
总计利用和无害化处理煤矸石约9800万吨，占当年煤矸石排放量的50%。
“十一五”期间中国煤炭工业将大力发展循环经济，按照减量化、再利用、再循环的原则，重点治理和利用煤矸石、矿井水和粉煤灰。
2010年，煤矸石综合利用量3.9亿吨以上，利用率达到70％以上。
其中，煤矸石等低热值燃料电厂年利用2亿吨，；煤矸石砖利用0.9亿吨；煤矸石复垦造田筑路和井下充填消纳1亿吨以上。
产生矿井水50亿立方米，利用36亿立方米，利用率达到70％。