|
煤(méi)矸石(shí) coal gangue 煤伴(bàn)生廢石。在掘(jué)進，開采和洗煤(méi)過(guò)程(chéng)中排出的(dí)固體廢物。是(shì)碳(tàn)質(zhì)，泥質和(hé)砂質頁(yè)岩(yán)的混(hùn)合物，具(jù)有(yǒu)低(dī)發熱值。含(hán)碳20%～30%有些含腐(fǔ)殖(zhí)酸。中國歷年已積(jī)存(cún)煤(méi)矸石約(yuē)1000Mt，並(bìng)且每年仍繼(jì)續(xù)排(pái)放約(yuē)100Mt，不僅堆(duī)積(jī)占地，而(ér)且還(huán)能自(zì)燃汙染空氣(qì)或引起火災。目(mù)前煤矸(gān)石(shí)主(zhǔ)要被(bèi)用(yòng)於(yú)生產矸石水泥(ní)，混(hùn)凝土的(dí)輕(qīng)質(zhì)骨料，耐火磚(zhuān)等(děng)建築(zhù)材(cái)料，此外還可(kě)用於回收煤(méi)炭，煤(méi)與(yǔ)矸(gān)石(shí)混燒發電(diàn)，製取(qǔ)結晶氯化鋁，水(shuǐ)玻璃(lí)等化工(gōng)產品以及提(tí)取(qǔ)貴重(zhòng)稀有金屬(shǔ)，也可作(zuò)肥料。
礦業固(gù)體廢物的一(yī)種(zhǒng)，洗煤(méi)廠(chǎng)的(dí)洗(xǐ)矸，煤炭(tàn)生(shēng)產(chǎn)中的(dí)手選(xuǎn)矸，半煤(méi)巷和(hé)岩(yán)巷掘(jué)進中(zhōng)排出的煤和岩(yán)石以(yǐ)及和(hé)煤矸(gān)石(shí)一起(qǐ)堆(duī)放(fàng)的(dí)煤係之外的(dí)白(bái)矸等(děng)的(dí)混(hùn)合物。煤(méi)矸石發熱量一般為(wéi)800～1500卡/克,其無(wú)機(jī)成分(fēn)主要是矽，鋁，鈣(gài)，鎂，鐵(tiě)的氧化(huà)物和某些(xiē)稀(xī)有金(jīn)屬。其(qí)化學(xué)成(chéng)分(fēn)組(zǔ)成的百分(fēn)率(shuài)：SiO2為(wéi) 52～65；Al2O3為 16～36；Fe2O3為 2.28～14.63;CaO為0.42～2.32;MgO為0.44～2.41;TiO2為(wéi)0.90～4;P2O5為0.007～0.24;K2O+Na2O為1.45～3.9；V2O5為(wéi)0.008～0.03。
煤矸石(shí)棄置不用，占用大(dà)片(piàn)土地。煤(méi)矸石中(zhōng)的硫(liú)化物(wù)逸(yì)出或浸(jìn)出會汙染(rǎn)大(dà)氣(qì)，農(nóng)田(tián)和水(shuǐ)體。矸石山(shān)還會(huì)自燃(rán)發生(shēng)火(huǒ)災，或(huò)在雨(yǔ)季(jì)崩(bēng)塌(tā)，淤塞河流造成災(zāi)害。中(zhōng)國積(jī)存煤矸石達 10億(yì)噸以上，每(měi)年(nián)還將(jiāng)排(pái)出煤(méi)矸石(shí)1億(yì)噸。為(wéi)了消(xiāo)除汙染(rǎn)，自(zì)60年(nián)代起，很多國家開(kāi)始(shǐ)重(zhòng)視煤(méi)矸石的處理(lǐ)和(hé)利用。利(lì)用(yòng)途徑有以下幾種：
① 回收(shōu)煤(méi)炭和黃(huáng)鐵礦：通過簡(jiǎn)易(yì)工藝(yì)，從煤矸石中洗(xǐ)選(xuǎn)出(chū)好煤(méi)，通過(guò)篩選(xuǎn)從中選出劣質(zhì)煤，同時揀(jiǎn)出(chū)黃鐵(tiě)礦(kuàng)。或從(cóng)選(xuǎn)煤(méi)用(yòng)的跳(tiào)汰(tài)機(jī)──平麵搖(yáo)床(chuáng)流(liú)程中(zhōng)回收黃鐵礦(kuàng)，洗(xǐ)混煤和(hé)中(zhōng)煤(méi)。回(huí)收的(dí)煤炭(tàn)可作動力鍋爐(lú)的燃(rán)料，洗矸(gān)可(kě)作建(jiàn)築材料，黃鐵(tiě)礦(kuàng)可作化工原(yuán)料。
② 用於(yú)發電：主(zhǔ)要(yào)用洗中煤和(hé)洗矸混(hùn)燒(shāo)發電(diàn)。中國(guó)已(yǐ)用(yòng)沸騰(téng)爐燃燒洗(xǐ)中煤和洗矸的(dí)混合物（發(fā)熱量每公(gōng)斤約2000大卡(qiǎ)）發電(diàn)。爐渣可生(shēng)產(chǎn)爐(lú)渣磚(zhuān)和爐渣(zhā)水泥。日本有(yǒu)10多座這(zhè)種(zhǒng)電廠；所(suǒ)用(yòng)中煤(méi)和矸石(shí)的(dí)混(hùn)合(hé)物，一般(bān)每公斤發(fā)熱量(liáng)為(wéi)3500大(dà)卡;火力不(bù)足時(shí),用重(zhòng)油助(zhù)燃(rán)。德(dé)意(yì)誌(zhì)聯邦共和國和荷(hé)蘭把煤(méi)礦自(zì)用電(diàn)廠和選(xuǎn)煤(méi)廠(chǎng)建(jiàn)在一(yī)起，以(yǐ)利(lì)用(yòng)中煤，煤泥和(hé)煤矸石(shí)發(fā)電(diàn)。
③ 製(zhì)造建築材料(liào)：代替(tì)粘(nián)土作為(wéi)製磚原料，可(kě)以(yǐ)少(shǎo)挖良田(tián)。燒磚時，利(lì)用(yòng)煤(méi)矸石本身的可燃(rán)物(wù)，可以節(jié)約煤炭(tàn)。
煤矸(gān)石(shí)可以部分(fēn)或全部(bù)代替粘(nián)土組分生(shēng)產普(pǔ)通水泥(ní)。自(zì)燃(rán)或人工燃燒過的煤(méi)矸石(shí)，具(jù)有一(yī)定活(huó)性,可作為水泥(ní)的活性混合材料(liào)，生產普通矽(guī)酸(suān)鹽水(shuǐ)泥(摻量小於(yú)20％)，火(huǒ)山灰質(zhì)水(shuǐ)泥（摻量(liáng)20～50％）和少熟料水(shuǐ)泥（摻量(liáng)大(dà)於50％）。還(huán)可直接與石(shí)灰，石膏以適(shì)當的配比，磨(mó)成(chéng)無(wú)熟(shú)料(liào)水泥，可作為(wéi)膠結料(liào)，以(yǐ)沸騰爐渣作骨(gǔ)料(liào)或以(yǐ)石(shí)子(zǐ)，沸騰(téng)爐渣作粗細(xì)骨料製成(chéng)混凝(níng)土砌塊或(huò)混(hùn)凝土(tǔ)空心砌塊等(děng)建(jiàn)築材料(liào)。英國(guó)，比利時等國有(yǒu)專用(yòng)煤矸石(shí)代(dài)替(tì)矽(guī)質(zhì)原(yuán)料生(shēng)產水泥的工廠(chǎng)。
煤矸石(shí)可用來(lái)燒(shāo)結輕骨料(liào)。日(rì)本(běn)於(yú)1964年(nián)用煤矸(gān)石作(zuò)主要(yào)原(yuán)料製造輕骨料，用(yòng)於建造高(gāo)層(céng)樓(lóu)房(fáng)，建築物重(zhòng)量減輕(qīng)20％。
用(yòng)鹽酸浸(jìn)取可(kě)得(dé)結晶(jīng)氯化鋁。浸(jìn)取後(hòu)的殘渣，主要為二氧化(huà)矽(guī)，可作生產(chǎn)橡膠(jiāo)填(tián)充料(liào)和濕法(fǎ)生產水玻璃(lí)的原(yuán)料。剩(shèng)餘母液(yè)內所含的稀(xī)有元素(sù)（如(rú)鍺，镓(jiā)，釩(fán)，鈾(yóu)等(děng)），視含量決定其提(tí)取(qǔ)價值(zhí)。
此(cǐ)外，煤(méi)矸(gān)石還可(kě)用於(yú)生(shēng)產低熱值煤氣，製造陶(táo)瓷，製(zhì)作土(tǔ)壤(rǎng)改良劑(jì)，或用(yòng)於鋪路，井下充填，地(dì)麵(miàn)充填造地(dì)。在(zài)自(zì)燃後(hòu)的矸石(shí)山上也(yě)可種(zhǒng)草造(zào)林，美化環境(jìng)。
煤(méi)矸(gān)石是采煤過程和(hé)洗煤過程(chéng)中排放的(dí)固體廢(fèi)物(wù)，是(shì)一種在成煤過(guò)程(chéng)中(zhōng)與煤層伴生(shēng)的(dí)一種(zhǒng)含碳量(liáng)較低，比(bǐ)煤堅(jiān)硬的黑灰(huī)色(sè)岩石。包(bāo)括(kuò)巷(xiàng)道(dào)掘(jué)進過程中的掘進矸(gān)石(shí)，采掘(jué)過(guò)程(chéng)中從(cóng)頂板(bǎn)，底板及(jí)夾層(céng)裏(lǐ)采(cǎi)出的(dí)矸石(shí)以及洗煤過程(chéng)中挑出(chū)的洗矸(gān)石(shí)。其(qí)主要(yào)成分(fēn)是Al2O3，SiO2，另(lìng)外還含有(yǒu)數(shù)量不等(děng)的Fe2O3，CaO，MgO，Na2O，K2O，P2O5，SO3和微(wēi)量(liáng)稀(xī)有元素（镓(jiā)，釩(fán)，鈦，鈷）。煤(méi)矸(gān)石(shí)代替燃(rán)料(liào)：化鐵；燒(shāo)鍋爐(lú)；燒(shāo)石(shí)灰；回(huí)收煤(méi)炭。生(shēng)產水(shuǐ)泥：生產(chǎn)普通矽酸(suān)鹽(yán)水(shuǐ)泥(ní)；生產特種(zhǒng)水泥(ní)；生(shēng)產(chǎn)無(wú)熟料水泥(ní)。生產建築材料：煤(méi)矸石燒(shāo)結磚，質量(liáng)較好，顏色(sè)均匀；煤矸石生產(chǎn)輕骨料，輕骨料是(shì)為了較(jiào)少(shǎo)混凝土的相(xiāng)對密(mì)度(dù)，而選(xuǎn)用的一(yī)類多孔骨料；生(shēng)產煤矸(gān)石棉(mián)，以(yǐ)煤矸石和石(shí)灰為(wéi)原料，經(jīng)高溫融(róng)化(huà)，噴吹而成的(dí)一種(zhǒng)建(jiàn)築(zhù)材料。生(shēng)產化工產(chǎn)品：製結晶三(sān)氯化(huà)鋁，以(yǐ)煤(méi)矸(gān)石和化工(gōng)工業(yè)副(fù)產鹽(yán)酸(suān)為主(zhǔ)要(yào)原料，經過破(pò)碎，培(péi)燒，磨碎，酸浸，沉澱，濃(nóng)縮結(jié)晶和脫水等(děng)生產工(gōng)藝而(ér)製成，是一種新型的淨(jìng)水(shuǐ)劑(jì)；製水(shuǐ)玻(bō)璃；生產(chǎn)硫酸銨，煤矸石內的硫化鐵(tiě)在(zài)高溫(wēn)下生(shēng)產SO2，再(zài)氧化(huà)而生產(chǎn)SO3，遇(yù)水生產(chǎn)硫(liú)酸，並(bìng)與氨的(dí)化(huà)合(hé)物(wù)生(shēng)產(chǎn)硫酸(suān)銨(ǎn)。 | 
