关于煤矸石的资源再利用，我们有15种方法要告诉你！

1、什么是煤矸石？煤矸石综合利用指什么？

煤矸石：是在煤矿建井、开拓掘进、采煤和洗选煤过程中产生的干基灰分>50%的岩石。是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。

煤矸石综合利用：是指利用煤矸石进行井下充填、发电、生产建筑材料、回收矿产品、制取化工产品、筑路、土地复垦等方面。

2、煤矸石排放量

2015年我国煤炭产量占世界煤炭消费量的一半，煤矸石相占煤炭产量的10％-15％。2015年煤矸石排放总量达到7.76亿吨、综合利用量4.8亿吨计，每年约新产生2.7亿吨-3.5亿吨煤矸石。据统计，我国煤矸石已累计堆存50亿吨以上。

3、煤矸石对环境的影响

煤矸石在运输、堆放过程中会产生扬尘；煤矸石自燃排放的有害气体；煤矸石对水体环境的影响主要有物理污染和化学污染二种情况；煤矸石堆积侵占大量耕地、林地；煤矸石的堆积可引起泥石流、坍塌、滑坡和地面塌陷等重力灾害。

4、煤矸石资源再利用途径

（1）能源领域

我国煤矸石发电的历史始于20世纪70年代，四川永荣矿务局和江西萍乡矿务局首先开展煤矸石发电的工业化试验。

2013年，国内煤矸石等低热值燃料发电机组总装机容量达2800万kW，单机容量从6-300兆瓦等级都有，年利用煤矸石1.4亿吨，年发电量1600亿kW·h。

煤矸石发电企业也面临着两个挑战，一是发电企业大都处于微利运行状态，企业经济效益有待提高；二是发电企业着锅炉渣和飞灰处理、烟尘监测与控制技术难度高等巨大环保压力。

（2）建材领域

包括生产煤矸石砖、代替粘土生产水泥、制备陶瓷、作混凝土轻骨料等。

我国自20世纪60年代就在四川、辽宁等地开展了煤矸石制砖的工业化试验，1964年，四川永荣矿务局建成国内第一座利用煤矸石为原料的砖厂。2012年达到年生产6亿块标砖的生产能力，每年消耗煤矸石约190万吨。我国全煤矸石烧结砖技术装备也达到国际先进水平。免烧砖、砌块有了长足发展。

煤矸石用于代替黏土作为生产水泥的原料，在实际生产中的掺加量仍然很低。国内外在煤矸石生产水泥方面仍停留在如何充分激发煤矸石的水泥化活性以提高其掺加量等应用开发阶段。

（3）工程填料

包括煤矸石筑路、造地复垦、回填采空区和塌陷区等。煤矸石筑路、回填等方面的利用也是煤矸石综合利用的重要途径之一。

安徽省在该方面开展较早。如1973年，淮北矿务局张庄煤矿和朱庄煤矿利用煤矸石充填塌陷区造地，并在其上建起职工住宅。

2011年我国充填采空区、塌陷区、筑基修路、土地复垦等利用煤矸石达到2.15亿吨。

煤矸石用作工程填料不需要增加成本、且用量大，给煤矿带来较好的经济效率，缺点是粗放利用，不能很好实现资源综合有效利用。

（4）化工产品领域

煤矸石中含有多种元素，特别是稀有元素，其化学成分中含量最高的是SiO2和Al2O3。煤矸石化工用途主要有三类：一是通过各种不同的方法提取煤矸石中的某一种稀有元素，如Ga、Se、Ti、Co等；二是回收煤矸石中的有益矿产品，如高岭土、硫铁矿等；三是生产含硅、铝、硫等无机化工产品，如合成碳化硅、制备分子筛、制取白炭黑、聚合氧化铝、硅铝铁合金等。

用煤矸石生产化工产品可解决传统技术不足，使其资源化再利用，是煤矸石重要的高值化利用的途径。

（5）农业领域

利用煤矸石生产有机复合肥、微生物肥料或土壤改良剂。

采用煤矸石制肥，主要是根据煤矸石含有较丰富的有机碳(有机质)，施入土壤后，可使土壤中的有机质含量大大增加。同时，作为煤矸石肥料主要原料的煤矸石本身含有丰富的微量元素，特别是农作物生长所必须的Zn、Cu、Co、Mo、Mn等微量元素，这就保证了农作物生长期过程中对微量元素的需要。

5、煤矸石10种高附加值综合利用途径

相对于发电、生产建材以及填埋、筑路、充填采空区等，煤矸石的高附加值综合利用更具有发展前景。

2019年1月，国家发改委、工信部联合发布了《关于推进大宗固体废弃物综合利用产业集聚发展的通知》，鼓励煤矸石多元素、多组分梯级利用，推进煤矸石高值化利用，提取有用矿物元素，重点研发煤矸石生产农业肥料、净水材料、胶结充填专用胶凝材料等高附加值产品。

高附加值利用是提高煤矸石产品附加值、提高资源利用企业利润的重要方式。下面，我们就来分享一下煤矸石的10种高附加值综合利用途径。

（1）煤矸石生产煅烧高岭土

高岭土是煤矸石的重要组分，煤矸石通过提纯、超细粉碎、煅烧和表面改性等精细加工技术，可生产超细煅烧高岭土，既可在造纸中用作涂布颜料和填料，又可在塑料、橡胶、航天、电线电缆、涂料、油墨、食品添加剂、化妆品、杀虫剂等领域中作为填充剂和延展剂，同时也可作为陶瓷工业及耐热高温陶器的一种生产原料。

目前全国各地煤矸石制备煅烧高岭土项目遍地开花，已成为煤矸石高附加值利用的重要方向之一。

（2）煤矸石发电

煤矸石发电可更大限度地凸显煤矸石的经济效益、环境效益和社会效益，其丰富的资源量和高品质是项目建设的基础和前提。将煤矸石用于发电，不仅可有效解决煤矸石资源长期大量堆存的问题，同时还有助于保护环境。目前，以劣质煤炭资源、煤矸石为主的流化床燃烧发电供热技术发展十分迅速。

（3）煤矸石生产陶瓷微珠

陶瓷空心微珠是一种粒径在0.5微米-300微米之间的空心无机非金属材料球体，是一种高强、轻质、性优的新型工业基础材料。2013年，山西孝义市汾西勇龙新材料有限责任公司就开始了10万吨/年煤矸石制陶瓷微珠项目的建设。

（4）煤矸石生产纤维材料

煤矸石经高温高压溶解，高速离心可制成超细无机纤维，再通过改性、软化、除渣等工艺，可以替代植物纤维用于造纸，除此之外还可以生产环保、防火的保温材料等。2012年，国内首条煤矸石制取无机纤维造纸生产线就已经在河南鹤壁调试成功。

（5）煤矸石生产SiO₂气凝胶材料

煤矸石含有大量SiO₂，在含量较高的地区可达60%以上。以煤矸石作为硅源，先利用煤矸石制备水玻璃，再以水玻璃制备SiO2气凝胶，既实现了煤矸石的高附加值利用又变废为宝，同时也实现了资源的二次利用，大大降低了生产成本。

（6）煤矸石提取氧化铝

对于高铝煤矸石来说，提取氧化铝即可实现煤矸石的高附加值综合利用，又可为铝工业提供原料保障。目前，在煤矸石提取氧化铝行业中，常用的方法有酸法、苛性钠碱法、碱石灰烧结法和石灰石烧结法等，可用于生产硫酸铝、氢氧化铝、铵明矾、氧化铝、聚合氯化铝等。

（7）煤矸石生产白炭黑

煤矸石提取氧化铝后的废渣，含有大量的硅元素，可通过碱溶、酸溶等方法得到硅酸钠溶液，进而采用沉淀法、气相法等生产白炭黑。

（8）煤矸石生产肥料和土壤改良剂

煤矸石中含有炭粉砂岩和含炭质页岩，除了其有机质的含量在15%左右，煤矸石中还含有植物生长所必需的锌、铜、钼等微量元素，可将煤矸石制备成新型农业肥料和土壤改良剂。

（9）煤矸石生产泡沫混凝土

将煤矸石活化处理后作为主要原料来制备泡沫混凝土，可以替代40%-70%的水泥，其成本只有纯水泥混凝土的1/2-3/4，具有很好的经济效益。

（10）煤矸石生产沸石分子筛

煤矸石含有合成沸石所必备的Al₂O₃、SiO₂及少量Na等成分，可以作为沸石合成的原料，以缓解其原料供应紧张的趋势。目前，煤矸石沸石的制备方法主要有三种：水热合成法、碱熔法和蒸气法。

来源：矿机之家

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