煤矸石的来源和它的分类
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
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。
煤矸石的综合利用
一、................................................................ 煤矸石的产生 2二、.................................................... 煤矸石的主要成份及其分类 21煤矸石的主要成分 (2)2、煤矸石的分类 (3)3、煤矸石的活性 (4)三、........................................................ 煤矸石带来的环境问题 4四、国内对煤矸石开发利用情况61治理现状 (6)2、我国煤矸石利用现状 (6)五、.................................................................... 综合评述71、煤矸石作筑路和充填材料 (8)2、煤矸石造气 (8)3、煤矸石发电 (9)4、煤矸石作为化工原拌刈 (9)6、利用煤矸石制砖 (11)1） ............................................ 利用煤矸石生产煤矸石砖11 2）利用煤矸石生产砌块 (12)3）............................................ 利用燥研石生产非烧结砖124）.............................................. 利用煤矸石生产轻骨料12煤炭是我国最主要的能源，其资源非常丰富，2008年产量已超过27.16亿吨。
随着煤炭生产的不断扩展，煤研石的产生量与日俱增，煤矸石产生量按原煤产量的15%+,每年煤矸石至少增加1.8亿吨，历年积存下来的煤矸石已超过27亿吨，占地30万亩以上，而且仍在继续增加。
这样大量的煤矸石已严重地污染了环境，并侵占了大量的土地和农田，破坏了土地资源•如不加紧有效利用，将影响煤炭工业的正常发展，影响周围环境质量。
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。
煤矸石的综合处理
摘要煤矸石是在煤炭生产和加工过程中产生的一种固体废弃物，同时也是现阶段我国排放量最大的工业废弃物之一。
煤矸石的大量堆存不仅占用土地，也对周边环境造成污染，同时在一定程度上造成了资源的浪费。
因此，煤矸石资源化综合利用问题将成为我国可持续发展中必须解决的重大资源和环境问题。
本文主要介绍了煤矸石的化学组成及分类，以及其危害和在我国目前利用的现状。
主要探究了目前比较成熟的处理工艺和详细介绍了煤矸石综合利用的几个主要途径。
关键词：煤矸石，工艺过程，综合利用，产业化目录1 绪论 (3)1.1煤矸石的简介 (3)1.1.1煤矸石的产生 (3)1.1.2 煤矸石的分类 (3)1.1.3 煤矸石的化学组成 (4)2 煤矸石对环境的影响 (4)2.1煤矸石对大气环境的影响 (4)2.2煤矸石对水体环境的影响 (5)2.3煤矸石对土壤环境的影响 (5)2.4煤矸石对地面环境的影响 (5)3 煤矸石资源化利用现状 (6)4煤矸石的能源化利用及工艺 (6)4.1回收煤炭 (6)4.2煤矸石制4A分子筛 (7)4.3煤矸石制含铝产品 (7)5煤矸石的综合利用途径 (8)5.1固体废弃物的处理原则 (8)5.2煤矸石的综合利用途径 (8)5.2.1用煤矸石发电和造气 (9)5.2.2利用煤矸石制砖 (9)5.2.3用煤矸石制取碱式氯化铝和水玻璃 (10)5.2.4煤矸石制取聚合氯化铝 (10)5.2.5用煤矸石制取硫酸铝 (10)5.2.6用煤矸石配制水泥 (11)5.2.7用煤矸石生产肥料 (11)5.2.8煤矸石的其它用途 (11)6结语 (11)参考文献 (13)1 绪论1.1煤矸石的简介1.1.1煤矸石的产生煤矸石是一种在煤形成过程中与煤伴生、共生的岩石，是煤炭生产和加工过程中产生的固体废弃物，排放量相当于煤炭产量的10%左右。
目前，我国煤矸石已累计堆存约45亿吨，占用土地约115万公顷，每年还新产生3.0亿~3.5亿吨煤矸石[1]。
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。
煤矸石主要成分
煤矸石主要成分煤矸石，又称煤矸、煤矸渣，是煤炭加工过程中产生的一种废弃物料。
它的主要成分是煤炭的残留物，包括煤炭的碳、氢、氧等元素。
煤矸石产生的原因主要是煤炭开采和煤炭加工过程中的废料、碎石和碳渣等。
煤矸石含有丰富的有机质和无机物质，可以被称为煤炭的副产物。
在常温下，煤矸石为黑色固体，具有一定的硬度和坚韧性。
它的特点是燃烧性能良好，具有高热值和较低的灰分含量，因此常被用作燃料。
煤矸石的主要有机成分是碳、氢和氧。
其中，碳是煤矸石的主要元素，占其质量的大部分比重。
通过不同的煤种和煤矸石生产过程，煤矸石的碳含量会有一定的差异。
通常来说，低质量煤炭的煤矸石有较高的灰分含量和低的热值。
除了碳、氢和氧之外，煤矸石还含有一些其他的元素。
这些元素通常以无机化合物的形式存在。
其中，硫元素是煤炭中含量较高的元素之一。
煤矸石中的硫主要以硫化物形式存在，对环境具有一定的污染作用。
此外，煤矸石中还含有一些金属元素，如铁、铝、钙、镁等。
这些金属元素的含量较低，但也会对环境产生一定的影响。
煤矸石的主要物理性质包括密度、粒径和水分含量等。
煤矸石的密度通常较低，主要是由于其内部存在空隙和孔隙。
煤矸石的粒径大小不均匀，常见的有大颗粒和细颗粒两种。
煤矸石的水分含量较高，这是由于煤矸石在开采和储存过程中容易吸湿。
煤矸石是一种重要的工业废料，在煤炭开采和煤炭加工过程中产生大量。
对于矿山企业来说，合理处理和利用煤矸石可以减少环境污染，提高资源利用率。
煤矸石的处理方法主要包括煤矸石堆放、煤矸石回收和煤矸石综合利用等。
煤矸石堆放是目前常用的处理方式之一。
将煤矸石堆放在露天场地或矿坑中，通过自然风化和降雨来减少其对环境的影响。
但是，长期的露天堆放容易出现产尘、浸渍液渗漏等问题，对周围土壤、水体和大气造成污染。
煤矸石回收是减少煤矸石对环境影响的重要手段。
通过回收煤矸石中的有用物质，如煤炭、铁等，可以减少废料的产生。
同时，回收煤矸石中的有机物质也有助于减少温室气体的排放和降低煤炭加工过程中对水资源的消耗。
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。
煤炭行业的煤矸石回收利用与清洁煤
VS
煤矸石作为配煤原料
将煤矸石与煤炭按一定比例混合，制备成 清洁煤，可降低煤炭中的硫、氮等有害物 质含量，减少燃烧过程中的污染物排放。
煤矸石在清洁煤燃烧中的应用
煤矸石作为助燃剂
在燃烧过程中添加煤矸石，可提 高煤炭的燃烧温度和燃烧效率， 减少不完全燃烧产生的污染物。
煤矸石作为脱硫剂
煤矸石中的某些成分可在燃烧过 程中与硫氧化物反应，降低燃烧 烟气中的硫含量。
、处理和再利用等环节。
提供财政支持和税收优惠
02
政府可以通过提供财政支持和税收优惠等措施，鼓励企业积极
参与煤矸石回收利用工作。
建立煤矸石回收利用的标准和规范
03
制定煤矸石回收利用的技术标准和规范，确保煤矸石的再利用
符合环保和安全要求。
技术研发与创新
1 2
研发先进的煤矸石分选技术
提高煤矸石中可燃物的提取率，降低对环境的负 面影响。
煤气化技术
煤气化技术
将煤炭在高温高压条件下与气化剂（ 通常是氧气、二氧化碳或水蒸气）反 应，生成气体燃料的过程。这些气体 燃料主要包括一氧化碳、氢气和甲烷 等。
煤气化技术的优势
能够将固体煤炭转化为气体燃料，便 于运输和储存，同时能够提高煤炭的 利用率和能量转化效率。
煤液化技术
煤液化技术
通过化学反应将煤炭转化为液体燃料，如柴油、汽油等。煤液化技术主要包括直接液化和间接液化两种方式。直 接液化是将煤炭与氢气在高温高压条件下反应，生成液体燃料；间接液化则是先将煤炭气化成合成气，再通过催 化剂将合成气转化为液体燃料。
探索煤矸石在建材领域的应用
研究煤矸石作为建材原料的可行性，开发出新型 的煤矸石建材产品。
3
推动清洁煤技术的研发
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。
煤系固体废弃物(煤矸石)处理
的刺激剂
5)回收硫化铁：有的煤矸石含有较多的硫化铁，可通过分选回收作
为制取硫酸的原料。我国有七个选煤厂建立了硫化铁回收车间，从 煤矸石中回收硫化铁，总设计能力为7.5×105t／a。
6)生产化工产品：聚合铝、氧化铝、硫酸铵等。
煤矸石提取氧化铝工煤矸石的危害
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 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。
II. 经济角度考虑，从煤矸石中提取氧化铝可以 大大提高煤矸石的附加值，实现变废为宝。
现行的处理方法
1)回收能源：作为大型沸腾炉燃料供热或发 电：热值>8360kJ/kg。
山西省霍州煤矸石发电厂
设计总装机容量为 4.8万千瓦
现行的处理方法
2)生产建筑材料：煤矸石的成分中主要为粘土矿物，可生产水泥、
烧结砖瓦、免烧砖瓦、空心砌块、建筑陶瓷、轻骨料（陶粒）、岩 棉等；
3)用作建筑材料：代替河砂、碎石等铺路、井下回填、造地复垦。
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％。
SiO2 51～65
Al2O3 16～36
煤矸石的化学成分
CaO 1～7
MgO 1～4
Fe2O3 2～9
Na2O+K2O 1～2.5
烧失量 2～17
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。
煤矸石
煤矸石的综合利用途径研究一、煤矸石的来源我国是世界最大的煤炭生产国和消费国，在煤炭开采过程中，必然会产生大量的煤矸石，包括露天矿的剥离物，矿井建设和生产过程中产生的矸石，根抓有关部门统计，目前我国历年累计堆放的煤训一石总积存量约为45亿t，年排出量3亿t,其中每年排放的可用于发电的煤矸约2亿t。
煤矸石的堆积排放，既浪费了国家资源，又占压了大量土地，使矿区的生态环境受到了污染和破坏。
所以，煤矸石的综合利用是建设“绿色矿区”最有效的方法和途径。
煤矸石是在煤炭开采、选洗加工过程中所产生的固体废物。
目前，累计堆有煤矸石山1 500多座，，占地1.3万hm2以上，而且每年约以1亿t的速度递增，形成新增占地400多hm2。
煤矸石己经成为我国累计存量和占用场地最多的工业废弃物。
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，通常呈薄层火在煤层中或煤层顶、底板岩石，是在煤矿建设和煤炭采掘、洗选加工过程中，产生的数量较大的矿山固态排弃物。
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人差异，一般掘进研石占原煤产量的10% 左右，选煤石矸占入选原煤量的12%~18%。
二、煤矸石对环境的影响到目前为止.煤矸石的利用力度还不够大。
技术不完善，地区发展不平衡，对环境的影响依然很严重，主要表现在下述几个方面。
1、影响上地资源的利用煤矸石堆场多位于井口附近，大多紧邻居民区，煤矸石的大量堆放一方面占用大量的土地面积，另一方面还在影响着比堆放面积更大的土地资源，使得周围的耕地变得贫瘠，不能被利用。
2、污染大气煤矸石露天堆放会产生大量扬尘，这主要是由于在地面堆放的煤矸石受到长时间的日晒雨淋后，将会风化粉碎;另外，煤矸石吸水后会崩解，从而很容易产生粉尘。
在风力的作用下，将会恶化矿区大气的质量。
煤矸石票管理制度
煤矸石票管理制度一、煤矸石的产生和分类1. 煤矸石的产生煤矸石是指煤矿生产中产生的矸石和废渣，包括煤灰、煤泥、煤渣等。
煤矸石主要来源于煤炭的采掘、洗选、热解等过程，是煤炭生产的副产品。
2. 煤矸石的分类按照产生过程和性质的不同，煤矸石可以分为三种类型：煤矸山矿废石、煤泥和煤矸石堆放场废渣。
二、煤矸石的管理要求1. 煤矸石的产生管理（1）定期检查各个生产环节的煤矸石产生情况，采取有效措施减少煤矸石的产生。
（2）建立煤矸石监测系统，及时掌握煤矸石产生量和质量，为后续管理提供数据支持。
（3）制定合理的煤矸石产生计划，合理安排煤矸石的处理和利用。
2. 煤矸石的运输管理（1）严格遵守有关运输法规，确保煤矸石的安全、快捷、高效运输。
（2）建立煤矸石运输管理制度，明确责任人和工作流程，保证煤矸石的运输顺利进行。
（3）定期检查煤矸石运输设备的状况，及时进行维护和修理，确保煤矸石运输设施的安全性。
3. 煤矸石的利用和处理管理（1）鼓励开发煤矸石综合利用技术，提高煤矸石的再生利用率。
（2）严格控制开采和利用煤矸石的规模，避免对环境造成进一步污染。
（3）对于无法利用的煤矸石，应制定科学合理的处理方案，采取措施减少对环境的影响。
三、煤矸石的监督检查与评估1. 建立煤矸石监督检查机制，加强对煤矸石管理工作的监督和检查，及时发现问题、整改问题，确保煤矸石管理工作顺利进行。
2. 定期开展对煤矸石管理工作的评估，检查煤矸石管理制度的有效性和实施情况，及时调整和改进管理措施，提高煤矸石管理水平。
3. 加强对煤矸石管理工作的宣传和教育，提高相关人员对煤矸石管理工作的重视和认识，增强责任意识，保障煤矸石管理工作的顺利进行。
四、煤矸石管理制度的完善与推广1. 完善煤矸石管理制度，进一步规范煤矸石管理工作流程和要求，提高煤矸石管理工作效率和水平。
2. 积极推广煤矸石管理制度，加强与煤矿企业、政府部门和相关科研机构的合作，共同推动煤矸石管理工作的规范和完善。
石煤和煤矸石介绍
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。
回收硫化铁：有的煤矸石含有较多的 硫化铁，可通过分选回收作为制取硫酸 的原料。我国有七个选煤厂建立了硫化 铁回收车间，从煤矸石中回收硫化铁， 总设计能力为7.5×105t／a。 回收能源：作为大型沸腾炉燃料供热 或发电：热值>8360kJ/kg。1975年在四川永 荣矿务局建立了中国第一座流化床煤矸 石电厂
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。
煤矸石 成分
煤矸石成分煤矸石是一种常见的矿石残渣，由煤炭的运输、采掘和加工过程中产生的，含有一定比例的煤炭、岩石等物质。
煤矸石成分复杂，其中包括不同比例的无用矿石、岩石、灰烬、硫酸盐、碳酸盐等成分。
下面将对煤矸石的主要成分进行详细介绍。
一、无用矿石煤矸石中含有大量的无用矿石，这些矿石对于煤矸石的综合利用具有一定的障碍。
例如，铁矿石、金属矿石等，它们的存在使得煤矸石的燃烧性能下降，也增加了矸石的处理难度。
二、岩石岩石是煤矸石中的主要组成部分之一，主要由石英、方解石、云母等矿物组成。
这些岩石对煤矸石的利用有一定的影响，同时也会对环境造成一定的污染。
在煤矸石的综合利用中，对岩石的分离和处理是一个重要的环节。
三、灰烬煤矸石中的灰烬是煤矸石中的一种常见成分，主要是不完全燃烧煤炭产生的残渣。
灰烬的主要成分是二氧化硅、氧化铝、氧化钙等。
灰烬对煤矸石的综合利用有一定的影响，但通过研究与处理，可以将灰烬转化为有价值的产品，如建筑材料等。
四、硫酸盐煤矸石中的硫酸盐是矿石中的一种常见成分，主要由硫酸钙、硫酸镁等组成。
硫酸盐是一种有害物质，对环境和生态系统造成一定的危害。
因此，在煤矸石的综合利用中，需要采取有效的措施分离和处理硫酸盐，以减少其对环境的污染。
五、碳酸盐煤矸石中的碳酸盐也是煤矸石中的一种常见成分，主要由碳酸钙、碳酸镁等组成。
碳酸盐是一种重要的资源，在煤矸石的综合利用中具有潜在的价值。
例如，可以通过碳酸盐的提取和处理，将其转化为建筑材料、肥料等产品。
综上所述，煤矸石的成分主要包括无用矿石、岩石、灰烬、硫酸盐、碳酸盐等。
这些成分对煤矸石的综合利用产生一定影响，同时也给环境带来一定的污染。
在煤矸石的处理和利用过程中，需要采取相应的措施，以实现资源的高效利用和环境的友好保护。
通过研究与开发，可以更好地利用煤矸石的成分，为社会经济和环境可持续发展做出贡献。
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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。
洗矸的排量集中,粒度较细,热值较高,黏土矿物含量较高,碳、硫和铁的含量一般高于其他各类矸石。
（2）煤巷矸煤矿在巷道掘进过程中，凡是沿煤层的采、掘工程所排出的煤矸石，统称煤巷矸。
煤巷矸主要是由采动煤层的顶板、夹层与底板岩石组成，常有一定的含碳量及热值，有时还含有共伴生矿产。
（3）岩巷矸在煤矿建设与岩巷掘进过程中，凡是不沿煤层掘进的工程所排放出的煤矸石，统称岩巷矸。
岩巷矸所含岩石种类复杂，排出量较为集中，其含碳量较低或者不含碳，所以无热值。
（4）手选矿混在原煤中产出，在矿井地面或选煤厂由人工拣出的煤矸石称为手选矿。
手选矿具有一定的粒度，排量较少，主要来自所采煤层的夹矸，具有一定的热值，与煤层共伴生的矿产业往往一同被拣出。
（5）剥离矸煤矿在露天开采时，煤系上覆岩层被剥离而排出的岩石，统
称为剥离矸。
其特点是所含岩石种类复杂，含碳量极低，一般无热值，目前主要是用来回填采空区或填沟造地等，有些剥离矸还含有伴生矿产。
（6）自燃矸自燃矸也称为过火矸，是指堆积在矸石山上经过自然后的煤矸石。
这类矸石（渣）原岩以粉砂岩、泥岩与碳质泥岩居多，自燃后除去了矸石中的部分或全部碳，其烧失量较低，颜色与煤矸石原岩中的化学组成有关，具有一定的火山灰活性和化学活性。
2、按自然存在状态分类在自然界中，煤矸石以新鲜矸石（风化矸石）和自燃矸石两种形态存在，这两种矸石在内部结构上有很大的区别，因而其胶凝活性差异很大。
（1）新鲜矸石（风化矸石）是指经过堆放，在自然条件下经风吹、雨淋，使块状结构分解成粉末状的煤矸石。
该种煤矸石由于在地表下经过若干年缓慢沉积，其结构的晶型比较稳定，其原子、离子、分子等质点都按一定的规律有序排列，活性也很低或基本上没有活性。
（2）自燃矸石是指经过堆放，在一定条件下自行燃烧后的煤矸石。
自燃矸石一般呈陶红色，又称红矸。
自燃矸石中碳的含量大大减少，氧化硅和氧化铝的含量较未燃矸石明显增加，与火山渣、浮石、粉煤灰等材料相似，也是一种火山灰质材料。
自燃矸石的矿物组成与未燃矸石相比有较大的差别，原有高岭石、水云母等黏土类矿物经过脱水、分解、高温熔融及重结晶而形成新的物相，尤其生成的无定形SiO2和Al2O3，使自燃煤矸石具有一定的火山灰活性。
3、分级分类法以上方法对煤矸石进行分类只能反映煤矸石某一方面的特性，不利于煤矸石的综合作用。
欧洲各主要产煤国、美国、澳大利亚等国对
煤矸石的综合利用进行了大量的研究，提出过多种分类方案，其中以前苏联的研究最具代表意义。
他们按煤矸石的来源、特点、成分等不同指标分等级列出分类符号，然后根据各种利用途径对煤矸石质量的要求，填入所需的分类符号。
根据分类符号所规定的质量要求，可以方便地选择煤矸石的加工工艺和综合利用途径。
20世纪80年代以来，我国科技工作者针对我国的煤矸石情况进行了较为深入的研究，同时借鉴国外的分类方法，提出了各种分类方案，并采用多级分类命名的方法，希望能够充分反映煤矸石的物理化学以及岩石矿物学特征，以期为煤矸石的利用提供方便，其分类方法如下介绍。
（1）重庆煤炭研究所提出煤矸石的三级分类命名法，三级分别为矸类（产出名称）、矸族（实用名称）、矸岩（岩石名称）。
该方案首先按煤矸石的产出方式将其分为洗矸、煤巷矸、岩巷矸、手选矸和剥离矸五个类，最后按煤矸石的岩石类型划分矸岩。
（2）中国矿业大学以徐州矿区煤矸石的研究为基础，提出了华东地区煤矸石分类方案。
该方案是以煤矸石在建材方面的利用为主要途径的一种分类方案。
分类指标为岩石类型、含铝量、含铁量和含钙量，四个指标均分为四个等级，除岩石类型以笔画顺序排等级外，其他三个指标都以含量多少排等级，以阿拉伯数字表示等级次序。
然后以岩石类型等级序号为千位数字，依次与其他三个指标的等级序号组成一个四位数，作为煤矸石分类代号。
4、按利用途径分类
分级分类方法虽然能比较全面的反映煤矸石的相关特征，但该方法过于复杂。
鉴于煤矸石活性与煤矸石所含黏土矿物种类以及数量相关，便于煤矸石
建材资源化利用，有些人层建议按煤矸石黏土矿物组成和数量对煤矸石进行分类，按煤矸石中高岭土、蒙脱土和伊利石含量多少将煤矸石分为高岭土质矸石、蒙脱土质矸石、伊利石质矸石和其他矸石，其他矸石是指所含黏土矿物总量小于10%的煤矸石。
根据煤矸石主要利用途径，一是作为原料，二是利用其热值，结合煤矸石的矿物组成和碳含量，可以对煤矸石进行一下分类。
煤矸石中的碳含量决定着煤矸石资源化利用的方向，根据固定碳含量将煤矸石划分为四个等级；1级<4%（少碳的）、2级4%-6%（低碳的）、三级6%-20%（中碳的）和4级>20%（高碳的）。
根据煤矸石中的岩石矿物的组成特征可以将其分为高岭石泥岩（高岭石含量>50%）、伊利石泥岩（伊利石含量>50%）、碳质泥岩、砂质泥岩（或粉砂岩）、砂岩与石灰岩。
岩石矿物组成的差异必然导致化学组成存在差别，根据煤矸石中Al2O3含量和Al2O3/SiO2比值可以将煤矸石分为高铝质、黏土岩质和砂岩质矸石三大类。
尽管当前煤矸石的分类方法很多，但尚未形成一个统一的、明确的分类及命名方案。
只有对各地区的煤矸石物理、化学以及岩石矿物性质进行系统的研究，建立起比较完备的煤矸石数据库，才能基于煤矸石综合利用来确定煤矸石的分类。
从有利于煤矸石综合利用，且分类简单的方面来说，有些人认为根据煤矸石的碳含量和矿物组成进行分类是一种比较适合的分类方法。