石煤和煤矸石介绍
煤矸石的来源和它的分类
煤矸石的来源和它的分类帖子创建时间: 2011年06月02日14:56评论：0浏览：1390煤矸石的来源和它的分类一、煤矸石的来源煤矸石是指煤矿在建井、开拓掘进、采煤和煤炭洗选过程中排出的含碳岩石及岩石，是指煤矿建设生产过程中所排放出的固体废弃物的总称。
煤矸石的来源主要有以下三个方面（1）岩石巷道掘进时产生的煤矸石，通常称为原矿石，占煤矸石的60%-70%。
主要岩石有泥岩、页岩、粉砂岩、砂岩、砾岩、石灰岩等。
（2）采煤过程中从顶板、底板和夹在煤层中的岩石夹层里所产生的煤矸石，占煤矸石的10%-30%。
煤层顶板常见的岩石包括泥岩、粉砂岩、砂岩、砂砾岩；煤层底板的岩石多为泥岩、页岩、黏土岩、粉砂岩；煤层夹肝的岩石有黏土岩、碳质泥岩、粉砂岩、砂岩等。
（3）煤炭分选或洗选过程中产生的煤矸石，又被称为洗矸石，约占煤矸石的5%。
其中主要由煤层中的各种夹石如高岭石、黏土岩、黄铁矿等组成。
二、煤矸石的分类对煤矸石的分类和命名不仅是煤矸石综合利用的基础工作，而且也是一项综合性较强的工作。
各地煤矸石成分复杂，物理化学性能各异，不同的煤矸石综合利用的途径对煤矸石的化学成分及物理化学特征要求也不一样。
为煤矸石进行科学、合理的分类对推动煤矸石资源化利用具有十分重要的理论和实际意义，主要体现在最大限度地堆煤矸石进行物尽其用、基于利用途径对煤矸石进行归类堆放、为探索高附加值利用煤矸石技术途径和其长远发展提供决策性依据。
关于煤矸石的分类命名，目前国内外至今尚无系统、完整和统一的方案，多是不同研究者根据某些特征提出自己的分类标准。
煤矸石的分类及命名方案很多，其中最简单、最常用的是以煤矸石的产地来分类。
煤炭生产部门则习惯用颜色来分类命名，如黑矸、灰矸、白矸、红矸等；或根据矸石产出层位来分类命名，如顶板矸、夹石矸等。
煤矸石常见的分类依据有按来源分类、按自然存在状态分类、分级分类法以及按利用途径分类法。
1、按来源分类根据煤矸石的产出方式即来源可以将煤矸石分为洗矸、煤巷矸、岩巷矸、手选矸和剥离矸，有的研究中将自燃矸也作为按来源分类中的一类（1）洗矸从原煤洗选过程中排出的尾矿称为洗矸。
石煤和煤矸石介绍
2.石煤提钒
• 钒是—种稀有元素，它是冶炼优质合金钢 和各种有色合金的原料，同时还广泛用于 宇航、化学工业中。早在70年代初，在湖北 杨家堡、浙江义乌等地就利用石煤土法提 取五氧化二钒。目前，在浙江、湖南、湖 北等省都建了—些提钒厂，进行小规模提 钒生产。
3.用于建材工业
• 石煤和石煤发电废渣可用于烧水泥、砖瓦、 平瓦、空心砌块等。如浙江常山灰埠水泥厂1976年 就用石煤烧制成了标号325的水泥，湖南用石煤废 渣烧制水泥也巳成功，标号125、175。由浙江省石 煤综合利用公司上峰水泥厂和浙江大学承担的 “石煤烧制抗硫酸盐水泥”项目，1989年l2月已通 过鉴定，水泥质量经国家水泥检测中心检测，其 抗酸腐蚀系数为1．11，产品符合质量要求。该水 泥可用于存在硫酸腐蚀的海港建没、城市污水排 放处理、地下工程等，是应用面较广的水泥新品 种。
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。
图表 2001年~2008年我国煤矸石产量增长趋势图
我国煤矸石污染现状
煤矸石是我国目前排放量最大的工业固 体废弃物之一，年产量达到3.8亿吨，目前 已累计堆放50多亿吨。我国每年的煤矸石排 放量占当年煤炭产量的10%~15%。大量煤矸 石长期堆放不仅占用土地，而且造成环境 污染。
煤矸石的资源化利用
（一）煤矸石制砖 （二）煤矸石生产轻骨料。 （三）煤矸石生产空心砌块。 （四）煤矸石代替粘土生产水泥。 （五）提取化工产品 （六）煤矸石复垦绿化 （七）回填矿井采空区或铺路料 （八）其他应用
(一)煤矸石制砖
• 我国利用煤矸石烧结 砖，一般采用全内燃 焙烧技术，即用煤矸 石自身的发热量提供 的热能来完成干燥和 焙烧的工艺过程，基 本不需加燃料。但产 品的成本普遍偏高， 另外砖的放射性也是 值得考虑的问题。
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。
煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物
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。
是由多种矿岩组成的混合物，以层状结构的硅酸盐勃土矿物和石英为主，是煤炭开采过程中的废弃物。
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）。
煤矸石若弃置不用，会占用大片土地。
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。
因此,如何治理和综合利用煤矸石,正越来越得到人们的重视。
关于煤矸石 讨论发言-概述说明以及解释
关于煤矸石讨论发言-概述说明以及解释1.引言1.1 概述煤矸石是指煤矿开采过程中排放的废弃物，主要由煤炭矿废弃物、岩屑和泥石组成。
煤矸石在矿区周围严重影响了土地的资源利用和生态环境的稳定。
由于其高含硫量和放射性元素，煤矸石对周围环境和人体健康造成了不可忽视的影响。
因此，煤矸石的处理与利用已成为当前环保领域的重要课题。
本文将就煤矸石的定义、特点、对环境的影响以及处理与利用方面展开讨论，并提出一些建议和展望未来研究方向。
1.2 文章结构本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分，将简要介绍煤矸石的概念及其环境影响，并明确讨论的目的。
在正文部分，将详细讨论煤矸石的定义与特点、环境影响以及处理与利用方法。
最后，在结论部分，将就煤矸石的处理提出建议，探讨其社会意义，并展望未来研究方向。
通过这样的结构，将全面而深入地探讨煤矸石问题，为相关研究和实践提供有益参考。
1.3 目的本文的主要目的是探讨煤矸石在环境领域中的重要性和影响，以及如何有效地处理和利用煤矸石资源。
通过深入分析煤矸石的定义、特点以及环境影响，希望能够引起读者对于煤矸石问题的关注和重视。
同时，本文还将提出针对煤矸石处理的建议和措施，探讨煤矸石处理所带来的社会意义，并探讨未来煤矸石处理领域的研究方向，旨在为环境保护和资源利用提供参考和借鉴。
通过本文的讨论和研究，希望能够促进煤矸石处理技术的进步和发展，实现资源循环利用和环境可持续发展的目标。
2.正文2.1 煤矸石的定义与特点煤矸石是指在采煤过程中所产生的废渣，主要包含煤炭粉末、碎石、泥土等混合物。
其特点主要包括以下几点：1. 含碳量高：煤矸石中含有大量未燃烧的煤炭碎末，含碳量较高，可以作为一定比例的煤炭替代材料。
2. 颗粒粗大：煤矸石中的颗粒通常比较粗大，需要进行进一步的粉碎处理才能利用。
3. 含硫量高：煤矸石中的硫含量较高，如果不经过适当处理会对环境造成较大的污染。
4. 可成为资源：虽然是废弃物，但煤矸石中的一部分仍然可以作为资源进行利用，例如加工成煤炭颗粒或煤矸石砖等建筑材料。
煤矸石的概念
煤矸石的概念煤矸石是在煤矿开采和煤炭处理过程中剩余下来的固体废弃物。
它通常包括岩石、泥土、矸石、煤炭粉末和化学品残留物等多种组成成分。
煤矸石的产生主要是由于煤矿开采和煤炭处理过程中的挖掘、采选、透水、爆破等操作产生的废弃物，这些废弃物随着煤矿的开采和加工过程不断积累。
煤矸石的特点主要有以下几个方面：1. 多样性：煤矸石的成分复杂多样，包括矿石、粉末、岩石碎片、煤炭粉末、水分等。
这些成分的比例和性质可能因地质条件和开采方式的不同而有所差异。
2. 存在形式：煤矸石存在多种形式，包括堆积、散落、冲积、水体悬浮等。
这些形式的存在给煤矸石的处理和利用带来了挑战。
3. 环境影响：煤矸石对环境造成的影响主要体现在土地资源浪费、水体污染、土壤退化、空气污染等方面。
同时，煤矸石中的一些有害物质对人身健康和生态系统稳定性也会产生潜在的威胁。
煤矸石的处理是一项重要的环境问题。
传统的处理方法主要包括焚烧、堆积、填埋等。
这些方法存在一定的问题，如能源浪费、空气污染、土地资源浪费等。
为了解决这些问题，煤矸石的有效处理和利用成为了煤炭产业可持续发展的重要任务之一。
目前，煤矸石的处理技术主要包括：1. 煤矸石填埋处理：将煤矸石填埋在地下，利用地质力学和环境地质学原理，控制煤矸石的稳定和污染物的迁移，以减少对地表环境的影响。
2. 煤矸石回填治理：将煤矸石回填到矿山已经开采过的矿区，通过填埋和复垦措施，减少和消除煤矸石对地表环境的负面影响。
3. 煤矸石堆积利用：利用煤矸石进行土地复垦、园林绿化、再生建材等方面的利用，以减少资源的浪费和环境的负荷。
4. 煤矸石综合利用：通过选矿、熔炼、化学处理等技术手段，从煤矸石中提取有价值的物质，实现煤矸石的高效综合利用。
煤矸石处理和利用的关键在于高效有效地进行资源回收和环境修复。
在煤矸石处理中，需要综合考虑煤矸石的成分特点、处理技术的可行性、经济效益和环境效益等因素。
同时，政府应该加强对煤矸石的监管和管理，制定相关政策和标准，加强煤矸石处理和利用的科学研究和技术支持，推动煤矸石的可持续利用。
煤矸石名词解释
煤矸石名词解释煤矸石，这玩意儿您听说过吗？估计不少朋友对它还挺陌生的。
其实啊，煤矸石就像是煤炭家族里的“丑小鸭”。
您想啊，咱们挖煤的时候，那是满心期待找到又多又好的煤炭，可这煤矸石呢，就像是混在一堆珍珠里的石头子儿，没啥大用，还占地方。
煤矸石到底是啥呢？简单说，它就是在煤炭开采和加工过程中产生的固体废物。
您就把它理解成煤炭的“副产品”，可这副产品不但不能给咱带来好处，处理不好还会惹出一堆麻烦。
它长得可不像煤炭那样乌黑发亮，往往是灰扑扑的，没啥光泽。
而且质地也比较粗糙，不像煤炭那样一烧就能发热发光。
煤矸石的成分也挺复杂的，有石头、泥土，还有各种杂质。
这就好比是一个大杂烩，啥都有一点儿，但就是没有煤炭那么珍贵。
要是不管不顾这些煤矸石，把它们随意堆放在那里，那可不得了！您能想象一下吗？那简直就像在大地上长了一个个丑陋的“疮疤”，既破坏了环境，又占用了大片的土地。
而且啊，要是遇上刮风下雨天，那更是灾难。
风一吹，尘土飞扬，弄得周围乌烟瘴气；雨一下，污水横流，污染了土地和水源。
这煤矸石难道就真的一无是处吗？那倒也不是！咱们聪明的人类啊，总能想到办法把这些“废物”变废为宝。
比如说，可以用它来发电，这不就把原本没用的东西变成了能源嘛！还能把它做成建筑材料，盖房子、铺路，这也算是让它发挥了点儿作用。
所以啊，煤矸石虽然一开始看起来是个让人头疼的问题，但只要咱们多动动脑筋，多想想办法，还是能让它为咱们服务的。
您说是不是这个理儿？总之，煤矸石是煤炭开采和加工中的产物，虽然带来了一些麻烦，但通过合理的利用，还是能有一定价值的。
咱们可不能一看到它就觉得头疼，得想办法让它也能有点用处！。
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。
煤的分类
煤的分类：根据煤中挥发分的含量，工业锅炉用煤可分为石煤及煤矸石、褐煤、无烟煤、贫煤和烟煤五大类，如下表所示：工业锅炉用煤分类1.石煤，是一种劣质无烟煤，外观像黑色石头，密度大，质硬，含灰量高，挥发分及发热量低，难于点燃及燃烧。
煤矸石是采煤时带出的废料或原煤筛选后的副产品，发热量很低，难于单独燃烧。
石煤及煤矸石可用作沸腾炉的燃烧。
2.褐煤，呈棕褪色，挥发分V daf高达40%或更高，水分W ar约在20%以上，发热量低，容易着火，但有时并不容易燃烧。
3.无烟煤，质硬，色黑，有光泽，挥发分少，着火困难，燃烧时有短蓝色火焰。
其焦炭呈粉末状，焦结性差，灰熔点一般较低，燃烧不容易完全。
无烟煤含碳量高，含氢量少，发热量较高。
4.贫煤，其挥发分含量及发热量介于烟煤与无烟煤之间，较难着火与燃烧，燃烧时火焰短，焦结性差。
5.烟煤，其挥发分及含碳量都高，容易着火及燃烧；但也有灰分高、发热量低的所谓劣质烟煤，其着火、燃烧都较困难，一般中、小锅炉难以燃用。
45T/h锅炉煤分析范围:全水份：7±3%空干基水份：1.8%全硫：0.5%灰份：28±2%挥发份：31±5%固定碳：50%高位发热量：5000大卡低位发热量：4500大卡颗粒度：0～10mm渣：1.5%灰：1.5%用感官简单判断木炭质量标准1、机制炭长度机制木炭装箱长度要在5公分以上，长度限量以纸箱长度为限。
2、机制炭直径（收缩度）目前国内大部分机制炭设备厂家采用5公分直径成型套标准，所以成品炭直径应在4公分以下，以3.5-3.8为最佳收缩尺寸。
电阻值也是根据木炭含炭量和收缩度来制定的，出口炭有此项检测标准。
3、机制炭颜色木炭颜色应该黑的发亮3.1表面颜色从外表看木炭为纯黑色，如果颜色发乌，敲击声音不够清脆，说明有施水问题，含水量就会超标。
3.2断面颜色将炭折断观察断面颜色更应清醇。
如果有发黄现象，说明炭的杂质太多，含灰分量和挥发份自然会超标；或者是炭化过程不够标准，木炭有烟有味（木炭有味不一定有烟，但有烟一定有味），有味的木炭对食品加工业、蚊香生产等行业有一定影响。
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。
矸石煤矸石区别标准
矸石与煤矸石的区别标准
一、形成过程
1. 矸石：是在成煤过程中与煤伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。
2. 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或穿过煤层。
二、成分
1. 矸石：主要成分是铝、铁、钙、镁、硫等矿物质，其比例大致为：30%的炭和70%的矸。
2. 煤矸石：主要成分除碳外，还有硫、磷、氧、灰分及稀有元素。
三、用途
1. 矸石：因为其硬度较大，可以用作建筑材料。
另外，在选矿工业中，用人工或机械方法将矸石从原煤中剔除出来的工序叫排矸。
2. 煤矸石：可用于发电、生产水泥、制砖等。
四、含碳量
1. 矸石：含碳量较低，一般在5%以下。
2. 煤矸石：含碳量较高，一般在20%以上。
五、外观
1. 矸石：一般为黑色或灰色，表面光滑。
2. 煤矸石：一般为深灰色或黑色，表面粗糙。
总的来说，矸石和煤矸石在形成过程、成分、用途、含碳量及外观等方面存在显著差异。
煤矸石的相关概述及利用
煤矸石的相关概述及利用煤矸石的相关概述及利用肖峰(华北科技学院，北京东燕郊 101601)摘要:煤矸石是煤矿常见的一种固体废弃物，本文综合煤矸石的各类相关分析及现状，总结归纳了煤矸石的几种主要利用方法与途径，旨在倡导变废为宝，资源有效利用。
关键词:煤矸石；概述；利用；方法Relevant Overview and Utilization of Coal GangueXIAO Feng（North China Institute of Science and Technology,Yanjiao,101601,China）Abstract:Coal gangue is a common solid waste, this paper analyzes various treatment methods and current situation, then summarizes several major ways and means of utilizing coal gangue, aims to promote turning waste into treasure and efficient use of resources.Key words:Gangue; Overview;Utilization; Method1 引言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(20%～30% )、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。
约占煤炭产量的l5％左右，我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，2013年，我国煤矸石产生量约7.5 亿吨，综合利用量4.8 亿吨，同比增长7.6%。
煤矸石综合利用率为64%。
目前，我国煤矸石累计堆放量约为45亿吨，规模较大的煤矸石山达2600多座，占地面积达。
§ 3煤矸石制砖
§ 3煤矸石制砖＊教学目标1、掌握煤矸石物理和化学特性2、了解煤矸石主要用途3、掌握煤矸石制砖主要流程4、掌握煤矸石制砖主要原理及主要指标要求＊教学重难点1、煤矸石物理和化学特性基础知识的掌握2、煤矸石制砖主要流程、原理及主要指标要求＊教学方法及授课时数教授法、讨论法、多媒体法等，8个课时＊教学道具电脑及投影仪＊教学内容§ 3.1煤矸石介绍一、煤矸石的概念、来源和分类1、煤矸石的概念：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。
2、煤矸石的主要来源：煤矸石是与煤伴存的岩石。
在煤的采掘进和煤的洗选过程，都有煤矸石排出。
0.1～0.2t煤矸石/t原煤。
在煤矿的上，中、底层的页岩，挖掘煤层之间的巷道时排出的砂岩、石灰岩以及其他岩类都属煤矸石之列。
3、煤矸石的分类（1）、煤矸石依其所含矿物组分可分为：碳质页岩、泥质页岩和砂质页岩；（2）、依其来源可分为：掘进矸石，开采矸石和洗选矸石。
（3）、煤矸石堆放过程，其中的可燃组分缓慢氧化、自燃，故又有自燃矸石与未燃矸石的区分。
4、煤矸石的组成矿物组成：粘土矿物（高岭石、伊利石、蒙脱石）、石英、方解石、黄铁矿。
化学组成：氧化物SiO2+Al2O3占60～90％。
煤矸石的化学成分SiO2 Al2O3 CaO MgO Fe2O3 Na2O+K2O烧失量51～65 16～36 1～7 1～4 2～9 1～2.5 2～17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。
§ 3.2煤矸石主要用途一、煤矿井下充填及地面塌陷区充填推广煤矸石矿井充填技术，采用煤矸石不出井的采煤生产工艺，充填采空区，减少矸石排放量和地表下沉量。
该矿矸石充填开采技术就是将全岩掘进工作面的矸石，用矿车运至采煤工作面，全部充填至采煤工作面老空区，实现矸石井下回填。
石煤、煤矸石的有效利用
我国是世界上五⼤聚煤集中带之⼀, 煤炭资源⼗分丰富, 地质储量估计达32000 多亿吨, ⼏乎可达世界储量的五分之⼀。
我国煤炭资源居世界第⼆位, 仅次于美国, 今后即使年消耗量20亿吨, ⼀百年也⽤不完。
以同煤集团为例, 基层各矿初期⼯业储量多的达10 多亿吨, 最少的也达⼏亿吨, 这样充⾜的资源, 如果从开矿开始就注意综合利⽤, 其优势和潜能是其它⾏业和地⽅煤矿所不能⽐拟的。
充⾜的煤炭资源在⽣产过程中, 伴⽣了其它的矿产资源, 其中有⼯业开发价值的矿产10 多种, 像⾼龄⼟、耐⽕粘⼟、膨润⼟、硅藻⼟、⽯墨等资源, 不仅储量⼤, ⽽且种类全, 质量优。
如煤炭⾼龄⼟、耐⽕粘⼟探明储量均达⼗⼏亿吨。
尤以伴随煤炭⽣产每年还产⽣⼤量的⽯煤、煤矸⽯等排弃物多达⼏亿吨。
⽯煤是⼀种劣质腐泥⽆烟煤。
从岩⽯学⾓度来看, 它属于⿊⾊硅质真岩, 含有机质15% 左右, 发热时在3350 千焦ö千克以上的可作燃料的⼀部分。
在煤炭开采、加⼯过程中, 不可避免地混⼊⼤量夹⽯煤——煤矸⽯。
我国⽬前积存的煤矸⽯已达10 亿吨以上, 每年新增约1 亿吨多, 在许多矿区附近形成⼀座座矸⽯⼭, ⽽且⼀般煤矸⽯还能⾃燃, 这既浪费了国家资源, ⼜污染环境, 还占⽤⼤量⼟地,成为矿区⼀⼤公害。
⽯煤, 煤矸⽯是⼀种劣质燃料, 其特点是发热量低、灰分⾼。
在其主要成份中, 灰分20- 85% , 发热量900- 6000 卡ö公⽄,灰份中氧化硅含量较⾼在50- 72%。
热质⾼的煤矸⽯可⽤沸腾炉和循环流化床锅炉发电。
热能低的煤矸⽯发展建材, 特别是发展新型墙体材料, 矸⽯⽔泥等,据了解全国每年⽣产粘⼟砖1 万多亿块, 毁地数⼗万亩, 耗能⼏千万吨标准煤, 若利⽤煤矸⽯制砖,不但减少取⼟⽤地, 还减少矸⽯占地,采⽤内燃砖, 还可不⽤外加燃料, 是⼀个利国利民的好事。
⽯煤, 煤矸⽯有效利⽤重点从两个⽅⾯论述。
1、⽯煤, 煤矸⽯发电⽯煤, 煤矸⽯属硬度极强, 可磨系数⼩(0. 6- 0. 8)。
煤矸石、粉煤灰、煤渣、钢渣等废渣废料简介
煤矸石（coal gangue）是采煤和洗煤工业的副产品，是无机质和少量有机质的混合物。
其灰份的化学成分主要是：SiO2、AL2O3、C和少量的Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O、SO3、P2O5、N和H等，产地不一样其微量化合物也不一样。
煤矸石的矿物成分以粘土矿物和石英成分为主。
含碳量较高的煤矸石,可从中回收煤炭或做工业生产的燃料,如化铁,烧锅炉,烧石灰, 生产煤气或在选煤厂通过洗选回收煤炭；含碳量较低的煤矸石可用作生产砖瓦,水泥,轻骨料, 沸石分子筛，矿渣棉和工程塑料等建筑材料；含碳量极少的煤矸石可用来填坑、造地和作路基材料。
一些煤矸石粉还可以用来改良土壤、做肥料和农药载体。
氧化铝含量高的煤矸石，可以用来提取化学品。
附加值较高的用途如制高校絮凝剂、制高档瓷。
粉煤灰(fly ash)是粉煤燃烧后由烟气自锅炉带出的残留物，是煤炭中的灰分（主要为硅、铝、钙元素的无机矿物质）经历了分解、烧结、熔融却等过程后形成的固体颗粒。
粒径在0.001-0.1mm 之间。
我国大多数燃煤电厂和热电厂生产的粉煤化学成分与粘土很相似，主要包括 SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO和未燃尽碳。
粉煤灰的矿物组成主要可分成无定形相和结晶相两大类。
无定形相主要为玻璃体，约占粉煤灰总量的５０％～８０％，蕴含较高的化学内能，具有良好的化学活性。
结晶相主要有石英、莫来石、云母、长石、磁铁矿、赤铁矿和少量方解石、钙长石等组成。
粉煤灰能替代部分水泥、石膏或砂，提高和易性等；可筑路及工程填筑；可作非烧制粉煤灰建筑制品，包括高压蒸气养护蒸气养护和自然条件养护制成的各种粉煤筑制品，主要有粉煤灰砖、瓦、小型空心砌加气混凝土板和砌块等；还可制陶、改良土壤。
在精细应用方面，玻璃珠的分选，用于生产铁：漂珠（空心玻璃微珠）的分选，用于生产高强轻质的保温耐火材料粒的分选，用于制作工业碳素制品；提取氧化或氢氧化铝，用于生成铝合金或作阻燃剂和高耐火材料的添加剂等；取代或部分取代填塑材用于生产塑料制品，如地板、落水管、电线管等；磨细的粉煤灰用于涂料中的填料等。
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石煤的用处
石煤发电 石煤提钒 建材工业
（二）石煤的主要利用途径
1．石煤发电 石煤是低热值燃料，可用于发电。在烟煤中掺入 大约10%的石煤，这样可以节约部分烟煤，降低发 电成本。 2．石煤提钒 在我国石煤资源中，V2O5品位多在0.3%~1.0%钒的 熔点高，可塑性好，钒也是超导材料的原料。 3．应用于建筑行业 在水泥的生产过程中，石煤既是燃料又是原料。 燃烧后产生的灰分直接转移到水泥熟料中，可以 减少水泥生料中黏土的配入量。
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。
图表 2001年~2008年我国煤矸石产量增长趋势图
我国煤矸石污染现状
煤矸石是我国目前排放量最大的工业固 体废弃物之一，年产量达到3.8亿吨，目前 已累计堆放50多亿吨。我国每年的煤矸石排 放量占当年煤炭产量的10%~15%。大量煤矸 石长期堆放不仅占用土地，而且造成环境 污染。
石煤的性质
• 石煤外观象石头，颜色灰黑近灰，光泽暗淡，结 构均一，断口由贝壳状、阶梯状到参差状不等； 石煤的硬度大、密度大，燃点高，无烟。石煤中 含有大量非金属矿物杂质，碳质碎片呈浸染状均 匀分布于杂质中。 • 石煤的灰分高达70%~80%，含硫量在2%~4%，含 碳量在12%左右，发热量在3.2~32.2MJ/kg，绝大多 数热值低于5.0 MJ/kg。在石煤的灰分中，SlO2含量 最高，其次是Al2O3、Fe2O3等。 • 绝大多数石煤的煤灰熔融性都在1200℃以上。
石煤生成于古老地层中，由菌藻类等生 物遗体在浅海、泻湖、海湾条件下经腐泥 化作用和煤化作用转变而成。外观像石头， 肉眼不易与石灰岩或碳页岩相区别，高灰 分（一般大于60%）深变质的可燃有机矿物。
含碳量较高的优质石煤呈黑色，具有半 亮光泽，杂质少。相对密度为1.7～2.2。含碳 量较少的石煤，呈偏灰色，暗淡无比，夹杂 有较多的黄铁矿、石英脉和高， 在3.5～10.5MJ/kg之间，是一种低热值燃料。 热值偏高的石煤，在改进燃烧技术后，可用 作火力发电的燃料，石煤可用作烧制水泥、 制造化肥。灰渣制碳化砖等。伴有生矾的石 煤，可提取五氧化二钒
（二）煤矸石生产轻骨料
• 煤矸石轻骨料是一种多孔轻质建筑材料，具有自 重轻、相对强度高、保温、抗震性好等特点。适 宜烧制轻骨料的煤矸石主要碳质页岩和选矿厂排 出的洗矸，煤矸石的含碳量不要过大，以低于 13%为宜。有两种烧制方法：成球法和非成球法。
（三）煤矸石生产空心砌块
• 煤矸石空心砌块是以自燃或人工煅烧煤矸 石为骨料，以磨细生石灰和石膏作胶结剂， 经转动成型、蒸汽养护制成的墙体材料产 品标号可达200样。
认识完石煤 再让我们看看煤矸石
• 一 概况 • 二 煤矸石的资源化利用 • 三 煤矸石的前景发展
• 1 煤矸石的概念、来源和分类
概 况
• 2 组成、现状及危害
• 3 煤矸石的活性
• 煤矸石的概念： 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。（如右 图所示)
煤矸石的主要来源：
• 煤矸石是与煤伴存的岩石。在煤的采掘进和 煤的洗选过程，都有煤矸石排出。0.1～0.2t煤 矸石/t原煤。 • 在煤矿的上，中、底层的页岩，挖掘煤层之 间的巷道时排出的砂岩、石灰岩以及其他岩 类都属煤矸石之列。
煤矸石的分类
一、煤矸石依其所含矿物组分可分为： 碳质页岩、泥质页岩和砂质页岩； 二、依其来源可分为： 掘进矸石，开采矸石和洗选矸石。 三、煤矸石堆放过程，其中的可燃组分缓慢 氧化、自燃，故又有自燃矸石与未燃矸 石的区分。
煤矸石的资源化利用
（一）煤矸石制砖 （二）煤矸石生产轻骨料。 （三）煤矸石生产空心砌块。 （四）煤矸石代替粘土生产水泥。 （五）提取化工产品 （六）煤矸石复垦绿化 （七）回填矿井采空区或铺路料 （八）其他应用
(一)煤矸石制砖
• 我国利用煤矸石烧结 砖，一般采用全内燃 焙烧技术，即用煤矸 石自身的发热量提供 的热能来完成干燥和 焙烧的工艺过程，基 本不需加燃料。但产 品的成本普遍偏高， 另外砖的放射性也是 值得考虑的问题。
（四）煤矸石代替粘土生产水泥
煤矸石和粘土的化学成分相近并能释放一 定的热量，用其代替部分或全部粘土生产 普通水泥能提高熟料质量。用煤矸石作水 泥原料的生产工艺过程与生产普通水泥基 本相同。但应注意煤中的硫所带来的污染
（五）提取化工产品
• 煤矸石中可利用的矿物元素主要是SO3、 AlO3、FeS2和Mn、P、K等。AlO3>35%的高 铝煤矸石可用来制炼钢高效脱氮剂 硅铝铁 合金、水玻璃、氢氧化铝、碱式氯化铝净 水剂、制造硫酸铝和铵明矾的烧结料等。 另外含FeS2较高的煤矸石氧化产生的SOx是 污染环境的罪魁祸首，而硫又是重要的化 工原料，从煤矸石中回收硫铁矿（如抽提 硫酸）具有较高的生态效益和经济效益。
谢 谢
观 赏
石煤的结构
• 石煤形成于早元古代和早古生代的一种沉 积的可燃有机岩。呈黑色或黑灰色。大多 具有高灰、高硫、低发热量和硬度大的特 点。 • 石煤是一种高变质的腐泥煤或藻煤。其成 分除含有机碳外，还有氧化硅、氧化钙和 少量的氧化铁、氧化铝和氧化镁等。
石煤的分类
• 石煤有各种不同的分类。按灰分和发热量，可分 为一般石煤和优质石煤：一般石煤的灰分为40%～ 90%，发热量在16.7千焦/克以下；优质石煤的灰分 为20%～40%，发热量为16.7～27.1千焦/克。 • 按结构、构造，可分为块状石煤、粒状石煤、鳞 片状石煤和粉状石煤。 • 按石煤中矿物杂质的主次，分为硅质石煤、钙质 石煤等。石煤在中国分布广泛以南秦岭区储量最 为丰富。石煤可作燃料，燃烧后的炉渣可制成炭 化砖、水泥等建筑材料，还可从石煤中提取钒、 铀、钼、镍、铜、钴等金属元素。
煤矸石的组成
• 矿物组成： 粘土矿物（高岭石、伊利石、蒙脱石）、 石英、方解石、黄铁矿。
• 化学组成： 氧化物SiO2+Al2O3占60～90％。
煤矸石的化学成分
SiO2 51～65 Al2O3 16～36 CaO 1～7 MgO 1～4 Fe2O3 2～9 Na2O+K2O 1～2.5 烧失量 2～17
1.石煤发电
• 自70年代初以来，浙江、湖南利用石煤发电取得 了比较成功的经验，如浙江省义乌佛塘、开化华 村，建德安仁和湖南省益阳等电厂，利用沸腾炉 发电，成本比较低，经济效益也比较好。在浙江 石煤发电供电成本只及外调煤发电成本的六分之 一，如建德安仁石煤综合利用厂用热值5.77MJ/kg 的石煤发电，已于1986年并网，供电成本每度为 0.074元。湖南益阳石煤发电，经过5年试验，于 1981年取得了较好的成果，当时发电成本每度电为 0.068元。
我国石煤的分布
• 我国是世界上少数几个拥有石煤资源的国家之一， 主要分布在长江中下游的湖南、湖北、安徽、江 西、浙江等缺煤省份，其中湖南省的石煤资源优 势明显。从湖南省的石煤从资源分布来看，怀化 市的石煤储量高达83.6亿吨，约占湖南省的1/2， 其次是益阳、常德和湘西自治州等市。 • 目前，在我国石煤资源中已发现的伴生元素多达 60多种，其中可形成工业矿床的主要是钒，其次 是钼、铀、磷、银等等。含钒石煤遍布我国20余 个省区，仅浙江至广西一条长约1600多公里的石煤 矿，就蕴含着1亿吨以上的五氧化二钒.
石煤和煤矸石的利用
石煤
煤矸石
首先让我们一起
认识一下什么是石煤？
石煤是一种劣质腐泥无烟煤。它是 由古生代大量繁殖的低等生物（藻类、 菌类和浮游生物）的遗骸经过复杂的 生物化学作用和物理化学作用，转变 成的一种固体可燃有机岩。
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简介 更多来历 石煤的结构
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我国石煤的分布
石煤的用处
石煤简介
煤矸石的活性
• 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。测定煤研石的活性， 可采用化学法火山灰括性检验方法来进行} 比较。
• 采用煤矸石不出井的采煤生产工艺，填充 采空区，减少矸石排放量和地表下沉量， 采用煤矸石充填废弃矿井。在道路、堤坝 等工程建设中采用以煤矸石代替粘土作基 料，增加稳固性。
（八）其他应用
生产化工原料：聚合铝、分子筛等。 与盐酸反应生成 （2A1Cl3.H2O），再生成 聚铝。 用作农用肥料：钼、锌、锰、铜、硼等元 素，可作为农作物生长的刺激剂
煤 矸 石 的 危 害
1）侵占良田，阻塞河道，造成水灾 2）释放大量有害气体，甚至引发火 灾 3）损伤临近土壤，农作物及水环境 4）细粒随风飘散，造成沉降污染 5）煤矸石中天然放射性元素对人体与 环境的危害
煤矸石的燃烧污染了空气。
煤矸石堆积，拥堵河道。
• 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。
实例3：平顶山煤业集团公司煤矸石制砖烧结砖生 产
• 平顶山集团公司在50年的开发和建设中，共形成煤矿石山31 座，煤矸石累计堆存2069万吨，占地面积1365亩，一矿，四 矿于2005年均发生过矸石山自燃崩塌事故，已造成人员伤亡 事故，仅从安全角度出发，解决煤矸排放及污染，对其进行 综合利用已是当务之急。因此，利用矿区大量的煤矸石发展 新型墙体，发展循环经济、发挥比较优势、壮大非煤产业、 最大限度地提高资源利用率、改善矿区环境、建设节约型社 会的必然选择。
（六）煤矸石复垦绿化
• 对于不好处理或处理价值较低的，可以考 虑充填塌陷区或填埋造地，方法是：在造 地的片区上先将熟化表土转移，然后垫铺 岩石及自燃矸石至一定厚度，碾压整平再 将熟化土覆盖，如此分片区逐年扩展，可 造就大面积平地和台阶地，同时结合土壤 改良，再造优质农田。