我國煤矸石綜合利用早在20世紀(jì)50年代就已開始，但將煤矸石作為一種資源開發(fā)利用是在20世紀(jì)70年代后期才逐漸興起。60多年來，通過廣大科技工作者的努力，我國煤矸石資源化利用領(lǐng)域逐步拓寬，加工技術(shù)日趨成熟，煤矸石綜合利用率也不斷提高，其綜合利用率從1990年的20%提高到2011年的62%。

煤矸石綜合利用主要有以下幾個(gè)方面。

(1) 能源領(lǐng)域

煤矸石作為低熱值燃料，用煤矸石發(fā)電可以充分利用自身所具有的發(fā)熱量，實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約和持續(xù)利用。我國煤矸石發(fā)電的歷史始于20世紀(jì)70年代，自四川永榮礦務(wù)局和江西萍鄉(xiāng)礦務(wù)局首先開展煤矸石發(fā)電的工業(yè)化試驗(yàn)以來。2013年，國內(nèi)煤矸石等低熱值燃料發(fā)電機(jī)組總裝機(jī)容量達(dá)2.8x107kW，單機(jī)容量從6~300MW等級(jí)都有，年利用煤矸石14x108t年發(fā)電量1.6x1011kW，替代了上千臺(tái)礦井供熱供暖小鍋爐，除減少大量污染排放外，還置換出大量煤。但煤矸石發(fā)電企業(yè)也面臨著兩個(gè)挑戰(zhàn)：一是發(fā)電企業(yè)大都處于虧損或微利運(yùn)行狀態(tài)，企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益有待提高；二是發(fā)電企業(yè)面臨著鍋爐渣和飛灰處理、煙塵監(jiān)測(cè)與控制技術(shù)難度高等巨大環(huán)保壓力。

(2) 建材領(lǐng)域

包括生產(chǎn)煤矸石磚、代替黏土生產(chǎn)水泥、制備陶瓷、作混凝土輕集料等。我國自 20世紀(jì)60年代就在四川、遼寧等地開展了煤矸石制磚的工業(yè)化試驗(yàn)，1964年，四川永榮礦務(wù)局建成國內(nèi)第一座利用煤矸石為原料的矸石磚廠。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2012年達(dá)到年生產(chǎn)6億塊標(biāo)磚的生產(chǎn)能力，每年消耗煤矸石約1.9x10%t。我國全煤矸石燒結(jié)磚技術(shù)裝備也達(dá)到國際先進(jìn)水平。

目前，煤矸石常規(guī)制燒結(jié)磚、空心磚等在生產(chǎn)技術(shù)上已取得突破，但產(chǎn)品規(guī)格型號(hào)少、整體質(zhì)量水平不高，市場(chǎng)所需要的承重、保溫隔熱和具有裝飾性的多用途多孔磚還不能滿足要求。其進(jìn)一步發(fā)展主要依賴于生產(chǎn)工藝和先進(jìn)裝備的創(chuàng)新，開發(fā)多功能、多品種的矸石磚逐步成為未來發(fā)展的方向。另外，煤矸石用于代替黏土作為生產(chǎn)水泥的原料，在實(shí)際生產(chǎn)中的摻加量仍然很低。國內(nèi)外在煤矸石生產(chǎn)水泥方面仍停留在如何充分激發(fā)煤矸石的水泥化活性以提高其摻加量等應(yīng)用開發(fā)階段。

(3)工程填料

包括煤矸石筑路、造地復(fù)墾、回填采空區(qū)和塌陷區(qū)等。煤矸石筑路、回填等方面的利用也是煤矸石綜合利用的重要途徑之一。安徽省在該方面開展較早。如 1973年，淮北礦務(wù)局張莊煤礦和朱莊煤礦利用煤矸石充填塌陷區(qū)造地，并在其上建起職工住宅[34]。2011 年我國充填采空區(qū)、塌陷區(qū)、筑基修路、土地復(fù)墾等利用煤矸石達(dá)到215x10°[35]。煤矸石用作工程填料不需要增加成本，且用量大，給煤礦帶來較好的經(jīng)濟(jì)效益;缺點(diǎn)是粗放利用，不能很好實(shí)現(xiàn)資源綜合有效利用。

(4)工產(chǎn)品領(lǐng)域

煤矸石中含有多種元素，特別是稀有元素，其化學(xué)成分中含量最高的是SiO和Al煤矸石化工用途主要有三類:一是通過各種不同的方法提取煤矸石中的某一種稀有元素，如 Ga、Se、Ti、Co等;二是回收煤矸石中的有益礦產(chǎn)品，如高嶺土、硫鐵礦等;三是生產(chǎn)含硅、鋁、硫等無機(jī)化工產(chǎn)品，如合成碳化硅、制備分子篩、制取白炭黑、聚合氧化鋁、硅鋁鐵合金等，用煤矸石生產(chǎn)化工產(chǎn)品可解決傳統(tǒng)技術(shù)的不足，使其資源化再利用，是煤矸石重要的高值化利用的途徑。但由于不同礦區(qū)煤矸石組成差異較大，因此，需要在化學(xué)成分和礦物組成分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行分類綜合利用。

（5）農(nóng)業(yè)領(lǐng)域

利用煤矸石生產(chǎn)有機(jī)復(fù)合肥、微生物肥料或土壤改良劑。

近年來，我國煤矸石資源的開發(fā)利用研究已經(jīng)取得了長足進(jìn)展和成效，特別在發(fā)電、建材和工程填料等領(lǐng)域取得了較大經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益；在高附加值的新材料，新產(chǎn)品利用領(lǐng)域也有了很大的發(fā)展。但相對(duì)于巨大的煤矸石產(chǎn)生量，現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)化利用途徑仍然不能滿足其處理需求，一些綜合利用新技術(shù)與大規(guī)模工業(yè)化仍然存在差距，煤矸石綜合利用水平和效率不高。

中路西建立軸混合機(jī)制磚生產(chǎn)線:

1、混合攪拌主機(jī)，在整個(gè)物料攪拌過程中攪拌臂既做自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)又做公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，層層交疊的運(yùn)動(dòng)軌跡，復(fù)雜相交，不會(huì)產(chǎn)生任何攪拌死角，更不會(huì)產(chǎn)生攪拌低效區(qū)。

2、混合攪拌主機(jī)的傳動(dòng)裝置是采用歐洲先進(jìn)技術(shù)的全油浴潤滑方式的減速機(jī)構(gòu)，并且此項(xiàng)技術(shù)獲得國家專利。

3、整體結(jié)構(gòu)的集成化、穩(wěn)定性好。

4、混合攪拌主機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置:混合攪拌主機(jī)全系列采用單電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式。此方式可以杜絕輸出不同步的現(xiàn)象，混合攪津主機(jī)的整體結(jié)構(gòu)緊湊，不管用于何種產(chǎn)線，都能保證有足夠的生產(chǎn)線布置空問。

隨著我國工業(yè)技術(shù)水平的發(fā)展和社會(huì)對(duì)新產(chǎn)品的要求，煤矸石資源化綜合利用應(yīng)該在已有利用的基礎(chǔ)上重視煤矸石組分與特性的研究，依據(jù)煤矸石的特性和實(shí)際需要進(jìn)行分類開發(fā)利用:提升煤矸石的傳統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)水平，優(yōu)化工藝、降低成本，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力;促進(jìn)煤矸石制化工新產(chǎn)品和新型建材產(chǎn)業(yè)發(fā)展，提高煤矸石資源化率;強(qiáng)化煤矸石新材料、新產(chǎn)品的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究，拓寬應(yīng)用途徑和領(lǐng)域;加大扶持和引導(dǎo)，提高企業(yè)對(duì)煤矸石開發(fā)利用的積極性，帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。依靠科技進(jìn)步，開發(fā)煤矸石資源化綜合利用新技術(shù)、新方法、新產(chǎn)品，尤其是開拓具有高科技含量、高附加值深加工產(chǎn)品，并使其產(chǎn)業(yè)化，這樣，在滿足社會(huì)需求的同時(shí)，培育衰老礦山或資源枯竭型煤礦城市的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型，增加新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，創(chuàng)造更多的就業(yè)機(jī)會(huì)，以取得良好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益。

煤矸石的綜合利用是什么?

煤矸石作為一種大型工業(yè)固體廢棄物，對(duì)自然環(huán)境危害嚴(yán)重，但也是一種富含硅和鋁的二次資源，應(yīng)得到高效利用。未來，煤炭工業(yè)的生產(chǎn)將向低成本、低能耗、低污染的方向發(fā)展。煤矸石的有效處理和利用不僅可以實(shí)現(xiàn)煤炭工業(yè)的綠色發(fā)展，還可以實(shí)現(xiàn)二次資源的循環(huán)利用，符合現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的理念。利用煤矸石制備煅燒高嶺土、鋁基化工原料、建筑材料、多孔陶瓷、環(huán)保材料等高價(jià)值材料，不僅可以有效實(shí)現(xiàn)固體廢棄物煤矸石的減量化和無害化，還可以緩解我國相關(guān)能源和資源的短缺，對(duì)我國建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)具有深遠(yuǎn)的意義。

干混砂漿生產(chǎn)線|石膏基砂漿生產(chǎn)線/自流平石膏砂漿生產(chǎn)線

設(shè)備組成:

該設(shè)備主要由計(jì)量斗、小料計(jì)量、待混倉、斗式皮帶提升機(jī)、雙軸臥式攪拌機(jī)、玻化微珠輸送裝置、成品料倉、閥口包裝機(jī)、電控操作臺(tái)、除塵器、自動(dòng)配料系統(tǒng)(選配)、自動(dòng)碼垛系統(tǒng)(選配)和雙層鋼構(gòu)平臺(tái)組成。

適用范圍:

適用于普通干混砂漿、輕質(zhì)石膏抹灰、生產(chǎn)粘結(jié)砂漿、抹面砂漿、抗裂砂漿、砂漿王、粉刷石膏、瓷磚膠、嵌縫劑、混凝土外加劑、真石漆、硅藻泥、環(huán)氧地坪砂漿等。

01

1.煤矸石制備煅燒高嶺土

高嶺土是煤矸石的重要組成部分。煤矸石可通過提純、超細(xì)粉碎、煅燒、表面改性等精細(xì)加工技術(shù)生產(chǎn)超細(xì)煅燒高嶺土，可用作造紙中的涂料顏料和填料，塑料、橡膠、航空航天、電線電纜、涂料、油墨、食品添加劑、化妝品、農(nóng)藥等領(lǐng)域的填料和填充劑。也可作為陶瓷工業(yè)和耐熱高溫陶瓷的原料。目前，利用煤矸石制備煅燒高嶺土的項(xiàng)目在全國各地蓬勃發(fā)展，已成為煤矸石高附加值利用的重要方向之一。

02

2.利用煤矸石制備鋁基化工原料

煤矸石含有硅、鋁、鐵等多種有價(jià)元素，是制備鋁基化工原料的廉價(jià)易得的資源。目前常用的方法有酸法和堿法。通過高溫焙燒，改變了煤矸石中礦物的晶相結(jié)構(gòu)，進(jìn)而將煤矸石中的硅、鋁化合物等有價(jià)元素溶出。以下鋁基化工原料可用煤矸石制備。

(1)制備氫氧化鋁

一種利用煤矸石制備氫氧化鋁的方法，包括將煤矸石粉碎研磨，高溫煅燒，用酸浸出，用堿中和生成的溶液，形成氫氧化鋁沉淀，過濾，提純，干燥，得到氫氧化鋁原料。

(2)制備氧化鋁

目前，煤矸石制備氧化鋁最常用的方法是酸法和堿法。酸法提取氧化鋁的原理是煤矸石中的氧化鋁易溶于鹽酸或硫酸，而硅雜質(zhì)不溶于酸。堿法主要分為燒堿法和燒結(jié)法，燒結(jié)法分為堿石灰燒結(jié)法和石灰石燒結(jié)法。根據(jù)我國煤矸石的種類，通常采用燒結(jié)法。

03

3.利用煤矸石制備建筑用磚

煤矸石具有一定的可塑性和可燒結(jié)性，經(jīng)過均質(zhì)、破碎、提純和陳化后可用于生產(chǎn)磚料。目前，煤矸石最普遍的用途是生產(chǎn)建筑用磚，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，生產(chǎn)技術(shù)成熟。煤矸石可以制成燒結(jié)實(shí)心磚、透水磚、多孔磚、免燒磚、空心磚、內(nèi)燃磚、釉面磚、高檔瓷磚等。

04

4.煤矸石制備水泥

煤矸石制備水泥主要是基于煤矸石的化學(xué)成分接近粘土的特性，而不是粘土提供鋁硅酸鹽原料。煤矸石作為水泥原料，可以改善水泥生料的易燒性，有利于熱系統(tǒng)的穩(wěn)定，提高水泥熟料的質(zhì)量，改善水泥的干縮和穩(wěn)定性，降低水化熱，提高抗硫酸鹽侵蝕能力。煤矸石可以作為原料制備燒制水泥熟料、燒制早強(qiáng)水泥、生產(chǎn)無煤矸石熟料水泥和無煤矸石熟料水泥、研磨各種普通水泥。

05

5.煤矸石制備多孔陶瓷

煤矸石中含有大量的Al2O3和SiO2，也是制備陶瓷的原料。此外，煤矸石中含有的氧化鈣和氧化鎂在陶瓷燒結(jié)過程中會(huì)在低溫下產(chǎn)生液相，從而促進(jìn)燒結(jié)，降低燒結(jié)溫度。多孔陶瓷具有均勻分布的微孔或孔洞、高孔隙率、低堆積密度、高比表面積和獨(dú)特的物理表面特性，對(duì)液體和氣體介質(zhì)具有選擇性滲透和能量吸收;同時(shí)，陶瓷材料的耐高溫、耐腐蝕、良好的化學(xué)穩(wěn)定性和尺寸穩(wěn)定性等特殊性能，使得多孔陶瓷廣泛應(yīng)用于熔融金屬過濾、化學(xué)催化載體、吸聲減震、先進(jìn)隔熱材料、生物植入材料、傳感器材料等。

多孔堇青石陶瓷不僅具有良好的耐高溫和耐酸堿性能，而且具有良好的抗熱震性、極低的熱膨脹系數(shù)和較高的抗壓強(qiáng)度。它已廣泛應(yīng)用于陶瓷、玻璃等行業(yè)的窯用材料和催化劑載體，也是煤矸石回收利用的一種新途徑。

莫來石多孔陶瓷是一種優(yōu)質(zhì)耐火材料，具有許多優(yōu)點(diǎn)，備受關(guān)注。以煤矸石和氫氧化鎂為原料，采用原位分解技術(shù)可以制備表觀孔隙率超過50%的多孔莫來石陶瓷。

06

6.煤矸石制備環(huán)保材料

煤矸石主要由應(yīng)時(shí)、蒙脫石、高嶺石和伊利石組成，經(jīng)預(yù)處理后可作為廉價(jià)吸附劑。目前國內(nèi)很多研究發(fā)現(xiàn)，煤矸石可以在一定程度上去除一些常規(guī)污染物、重金屬和有機(jī)物，并提出煤矸石可以作為吸附劑用于水處理。

再生混凝土攪拌設(shè)備/煤礦膏體充填設(shè)備

1、設(shè)備采用水泥倉上置式結(jié)構(gòu)，具有節(jié)省空間、計(jì)量精確穩(wěn)定可靠性高、保養(yǎng)維修方便等特點(diǎn)

2、采用高性能立軸混合主機(jī)，攪拌性能優(yōu)良、高環(huán)保性能、節(jié)能低功耗。從廠區(qū)規(guī)劃、防塵設(shè)計(jì)、降噪到廢棄物零排放積極踐行了低碳、環(huán)保、節(jié)能、智慧、安全的理念。

中路西建近年來主要從事工業(yè)固廢技術(shù)服務(wù)類，開展固體廢棄物再生技術(shù)工藝與裝備及無害化等領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研究、技術(shù)推廣和交流活動(dòng)。研究院主編、參編行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)等數(shù)十項(xiàng)，共獲得國家實(shí)用新型專利、外觀專利百余項(xiàng)。近年來已在尾礦、煤矸石、工業(yè)副產(chǎn)石膏、建筑垃圾等大宗固廢領(lǐng)域獲得顯著成果。歡迎來廠考察參觀！

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