煤矸石产业规划

    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）。
 
    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。因此在国家节能环保政策的影响下，煤矸石综合利用迫在眉睫。

       根据国家发展改革委、国家能源局发布了《煤炭工业发展“十三五”规划》，到2020年我国原煤入选率将达75%以上；煤层气（煤矿瓦斯）产量240亿立方米，利用量160亿立方米；煤矸石综合利用率75%左右。
随着我国现代化建设事业的发展和环境保护工作力度的加大、洁净煤技术的发展和采煤机械化水平的提高，煤矸石、煤泥等排放量还要增加。变“废”为宝，节能节地，增加产值，煤矸石综合利用大有“钱”景。

　　(一)煤矸石制砖
　　　未经自燃的矸石可用以配料制砖，并且可以利用其中所含有机物的自燃，从而节约原料煤，这种方法投资不大，方法简单，已广泛使用。煤歼石制砖技术和装备取得重大突破，制造技术达到国际先进水平。

　　(二)煤矸石生产轻骨料
　　适宜烧制轻骨料的煤矸石主要是碳质页岩和选矿厂排出的洗矸，矸石的含碳量不要过大，以低于13%为宜。有两种烧制方法：成球法与非成球法。非成球法是把煤矸石破碎到一定粒度直接焙烧。

　　(三)煤矸石发电
　　 采煤过程中排出的废弃物大多含有一定量有机质，可以利用煤矸石在沸腾炉中燃烧供暖或发电，燃烧后的灰渣可用来生产水泥等建筑材料。

　　(四)煤矸石作原燃料生产水泥
　　煤矸石和粘土的化学成分相近并能释放一定的热量，用其代替粘土和部分燃料生产普通水泥能提高熟料质量。这是因为煤矸石配料比粘土配料配人的生料活化能降低了许多，用少量煤就可提高生料的预烧温度，且煤矸石中的可燃物也有利于硅酸盐等矿物的熔解和形成；此外煤矸石配的生料表面能高，硅铝等酸性氧化物易于吸收氧化钙，可加速硅酸钙等矿物的形成。用作水泥原燃料的煤矸石其生产工艺过程与生产普通水泥基本相同。将原燃料按一定比例配合，磨细成生料，烧至部分熔融，得到以硅酸钙为主要成分的熟料，再加入适量石膏和混合材料，磨成细粉而制成水泥。

　　(五)煤矸石作水泥混合材料
　　煤矸石经自燃或人工煅烧后具有一定活性，可掺入水泥中作活性混合材，与熟料和石膏按比例配合后入水泥磨磨细。煤矸石的掺入量取决于水泥的品种和标号，在水泥熟料中掺人15%的煤矸石，可制得325号一425号普通硅酸盐水泥；掺量超过20%时，按国家规定为火山灰硅酸盐水泥。用煤矸石作混合材时，应控制烧失量≤5%，S03≤3%，火山灰性试验必须合格，水泥胶砂28天抗压强度比≥62%。

　　(六)煤矸石作筑路和充填材料
　　矸石充填是一种重要的复恳方式。利用煤矸石作为塌陷区充填材料，可大量地消耗煤矸石，这样可减少煤矸石对矿山环境的污染(污染水源、污染大气、影响环境卫生等)，在充分利用矿区固体废物的同时，解决塌陷地的复垦问题，因而具有一举多得的效果。