煤矸石研究综述：分类、危害及综合利用

煤矸石的综合利用分析煤矸石是指在煤炭生产和使用过程中产生的废弃物。

随着全球能源需求的增长，煤矸石的产量也在不断增加。

然而，由于煤矸石的高含灰量和碳含量低的特点，其在环境和资源利用方面面临着诸多挑战。

因此，对煤矸石进行综合利用成为一种重要的途径，能够提高资源利用效率和减少环境污染。

首先，煤矸石可以被用于发电。

煤矸石作为一种替代燃料，可以发电厂中用于发电。

尽管煤矸石的燃烧效率较低，但通过简化燃烧设备和采用先进的燃烧技术，可以提高发电效率。

这样不仅可以充分利用煤矸石的能源价值，减少煤炭的消耗，还可以减少污染物的排放，对环境保护起到积极的作用。

其次，煤矸石可以用于制砖。

煤矸石中含有一定的无机物质，经过加工后可以用于制作砖块。

煤矸石砖具有较高的抗压强度和热稳定性，适用于建筑和基础设施建设。

此外，制砖过程中煤矸石可以替代部分黏土，减少天然资源的消耗。

再次，煤矸石还可以用于制纸。

煤矸石中含有一定的纤维素和纸浆成分，可以作为纸张的原料。

通过煮碱法和浆洗工艺，煤矸石可以转化为高质量的纸浆，供纸张生产使用。

这样既可以减少对木材的依赖，保护森林资源，又可以减少废弃物的排放。

综上所述，煤矸石的综合利用是一项重要的任务。

通过将煤矸石用于发电、制砖、制纸和建材等领域，可以提高资源利用效率，减少环境污染。

同时，还需要进一步研究和开发煤矸石的综合利用技术，提高利用率和产品附加值，促进可持续发展。

最后，政府和企业应加强对煤矸石综合利用的政策支持和投入，推动其应用和推广。

煤矸石研究综述:分类、危害及综合利用*摘要：煤矸石是我国排放量最大的工业固体废弃物之一,处理不当不仅会占用大量的土地资源,还会对周边环境和居民身体健康造成不利影响。

“双碳”背景下要实现煤炭行业的绿色高质发展,必须要解决煤矸石的处理处置问题。

按照全硫含量、灰分产率、灰成分、碳含量和灰熔点对煤矸石进行了分类,对其物理性质和化学组成进行了分析。

阐述了煤矸石污染环境、污染水土和引发地质灾害等危害的机理,介绍了煤矸石的主要处理方法即物理法、化学法、物理化学法。

煤矸石综合利用途径目前主要有用作建筑材料、发电、熔融烧结、充填采空区、用作肥料等,其中熔融烧结法值得重点关注,因煤矸石中含有大量灰分,该方法可以使灰分得到有效利用,符合“吃干榨净”的理念。

关键词：煤矸石;物理化学性质;综合利用;熔融烧结法;物理法;化学法;物理化学法0 引言中国是世界上能源生产和能源消费大国之一,主要依赖于煤炭,煤炭的长期大规模开采造成了煤矸石的大量堆积。

煤矸石是煤炭开采过程中形成的废弃物,其碳含量较低,且干基灰分超过50%,其年排放量约占煤炭开采量的15%～20%,占中国工业废弃物排放量的25%。

按我国原煤年产量35亿～40亿t计,煤矸石年排放量至少在5亿～8亿t,已成为世界上最大的固体废弃物之一。

据统计,我国现有煤矸石在70亿t以上,而且还在以较快的速度增长。

煤矸石一般采用露天堆放,很多煤矸石山在常温环境下会发生自燃,释放出大量NO x、SO2等气体,不仅污染了空气,还影响了居民的正常生活和身体健康。

此外,煤矸石经风化后,锰、铬、硒、镍、砷等多种微量元素会散布到环境中,进而污染环境和地下水,对周边生态系统造成严重破坏。

有调查显示,我国的煤矸石利用率仅为60%～70%,通过燃烧来利用煤矸石通常会造成二次污染。

因此,开发煤矸石绿色高效利用途径,尽量避免其对生态环境造成不良影响,是我国煤炭行业亟需解决的问题。

基于此,本文在总结煤矸石的分类和特性的基础上,全面阐述其危害机理,详细介绍其资源化利用途径,以期为我国煤炭行业的高质量发展提供参考。

煤矸石的危害及综合利用问题探析摘要：煤矸石作为煤炭工业排放量最大的固体废弃物，随着煤炭生产的发展也在日益增加。

煤矸石到底会造成哪些危害，如何实施对它的综合性利用。

笔者结合实际工作经验于本文简单作了相关论述。

首先通过对煤矸石的涵义和构成两个方面对煤矸石进行了概述，继而探讨了煤矸石具有哪些危害，最后对煤矸石的综合利用进行了系统阐述。

关键词：煤矸石；危害；综合利用；污染大气；煤矸石发电在我国煤矸石是占用场地最多并且累计存量最大的工业废弃物，它的占地面积可达1.3万hm2，并且它每年还在以1亿吨的速度再增加。

这种情况如不能有效地扼制，那么就会产生越来越严重由煤矸石造成的污染问题。

一、煤矸石概述（一）煤矸石涵义煤矸石是在煤矿建井、煤炭开采和生产加工过程中排放出的废渣，以及在采煤与原煤洗选过程中排出的洗矸石，是煤炭工业排放量最大的固体废物。

它包含岩巷矸、煤巷矸、夹岩及洗矸，是多种岩石的混合物，其矿物成分主要有高岭土、石英、蒙脱石、长石、伊利石、石灰石、硫酸铁、氧化铝等。

目前煤矿的排矸量约占煤炭开采量的10%～25%，全国煤矸石的总积存量约45亿吨，而且仍在逐年增长，煤矸石山几乎成为我国煤矿的标志。

（二）煤矸石的构成煤矸石的化学成分主要是SiO2、Al2O3和C，其次是Fe2O3、Na2O、K2O、SO3、N 和H等。

另外，煤矸石还包含有例如Ti、V、Co 等金属元素，煤矸石的化学成分不稳定，不同地区的煤矸石成分变化较大，放射性元素含量一般不高。

煤矸石易风化形成疏松多孔状产物，释放出植物营养元素，并逐步向土壤结构转变。

二、煤矸石的危害煤矸石的产出量随着煤炭生产的发展也再不断地增加，所以对于煤矸石问题的关注也被专家和学者作为新的研究课题。

那么煤矸石到底会产生哪些危害，这些问题的严重性究竟有多大？（一）影响土地资源的利用在煤矸石产生之后多数被集中堆放在井口附近。

煤矸石的大产出量造成煤矸石山的堆砌，大量的煤矸石堆放自然需要占用大量的土地面积，而这些被占用的土地恰是作为国家最宝贵的土地资源。

浅谈煤矸石的危害及其综合利用摘要：目前我国煤炭开采和加工过程中煤矸石的排放量，大约占有我国工业固体中废弃物排放量的26%。

煤矸石的大量堆积和排放,即占用珍贵的土地资源,又破坏了矿区生态环境，淋溶水和矸石山自燃又会造成严重的水资源和大气污染。

针对此问题本文阐述了煤矸石的危害及有效利用和资源化及其发展前景。

关键词：煤矸石危害综合利用煤矸石是具有热值的矿物质，可作为造田复垦、燃烧发电、生产建材产品等原料。

随着中国发展对能源需求激增，煤炭的产量和原煤的入洗量都有很大的增长率，煤矸石的排放量会相应增加。

另外煤随着煤炭资源的进一步开采利用，劣质煤炭逐步上升，吨煤排矸率也将不断提高。

因此煤矸石的有效利用和资源化技术发展迫在眉睫，对推动我国可持续发展起到很大作用。

1煤矸石的危害煤矸石的产量约占煤炭产量的10%，煤矸石的堆积即占用大量珍贵土地，而且煤矸石中的有害物经过物理化学变化后散发出会污染大气以及水源的有毒物质,对环境、土地造成严重的危害，甚至引地质灾。

1.1环境污染当有足量的空气和水分进入煤矸石山内部，煤矸石中混有的硫铁矿会氧化发热，热量积攒至温度一定程度时，煤矸石中包含的碳质泥岩、残煤和废木材等可燃物资会发生自燃现象。

煤矸石山在自燃过程中会排放出大量的毒害气体其中包括CO、CO2、SO2、H2S、NyOx等。

同时在堆放、运输过程中形成的煤粉颗粒加剧了空气中可吸入固体颗粒物的浓度。

露天堆积的煤矸石受风化及雨水淋洗作用，其中的毒害成分进入土壤和地下水，再加上有害气体形成的酸降作用，对煤矸石山周边的土地、地表水、地下水、土壤等资源毒害严重。

1.2地址灾害众所周知，煤矸石排放后多堆积成煤矸石山，由于固体颗粒粒度不一，组成结构差异化，将其堆积成山，高度高、坡度大再经风雨侵蚀等作用，非常容易形成塌方，泥石流以及滑坡等地址灾害，不仅掩埋土地对附近建筑或者矿区工作人员的生命财产安全造成严重危害。

1.3土地占用作为我国的主要能源物质，煤炭的开采加工需求量之大难以想象，据统计，在我国大约每开采一亿吨原煤，就要排放两千万吨煤矸石，每洗选加工一亿吨毛煤将排放一千五百万吨的煤矸石，同时由于技术不成熟的原因，我国80%的煤矸石以露天堆放为主，煤矸石的综合利用量不到15%，目前我国大的煤矸石山堆积多达1600多座，占地面积约1.5万hm2，既造成了资源浪费又占用了宝贵的土地资源，故加快推进煤矸石的利用及资源化对可持续发展起到重要作用。

煤矸石的危害及综合利用分析煤矸石是目前我国年排放量和累计堆存量最大的工业废弃物之一，煤矸石的产生主要来自两部分，一部分是煤炭开采过程中随煤排放的煤矸石(即采矸)，另一部分为由选煤厂排放的矸石(即洗矸)。

山西省的煤矸石主要是由可燃炭、高岭土、蒙脱石、伊利石、长石、硫化铁及氧化矿物组成，除可燃物质以外，其无机成分主要是硅、铝、钙、镁、铁的氧化物和某些稀有金属。

山西煤矸石发热量一般在6 300 kJ/kg～14 700 kJ/kg，相当于标准煤发热量的21.4%～50%。

煤矸石对环境的危害煤矸石中含有大量的有机成分，同时富含金属、碱土及碳、氮、氧、硫、硅、铝、钾等多种化学元素。

这些废石堆由于具有自燃、淋溶、稳定性差等属性，从而带来了一系列的环境问题。

由于煤矸石长期露天堆放，矸石内部的热量逐渐积累，当温度达到燃点时(煤的燃点一般为360 ℃)，矸石中的残煤及其他可燃物便可自燃。

煤矸石自燃不但向环境中释放出大量的SO2，CO，CO2，H2S，NOX气体，还向空气中排放一定量的氮氧化物和苯并芘等有毒物质及烟尘，对矿区环境造成了严重污染，使附近农作物受到了严重影响，同时影响了矿区群众的身心健康。

目前煤矿产生的矸石大多露天堆放，不同程度地侵占耕地，平原地区更加明显，而且每年还以400 hm2的速度增长。

这对于人均耕地不足0.1 hm2的中国来说，所产生的影响是显而易见的。

煤矸石的堆放不仅埋压或破坏了原地貌植被，而且排放过程中产生的粉尘、自燃时产生的有毒物质对植物的生存也有较大影响，主要表现在植物生长缓慢，区内植物种类减少、植被覆盖率降低，病虫害增多等，对人类生存环境和矿区的生态环境造成了严重的危害。

煤矸石受到降雨喷淋或长期处于浸渍状态，矸石中的粉尘会成为水中悬浮物，有害成分溶解后进入水体、土壤，对水环境和土壤环境造成二次污染。

当酸性较强的淋溶水进入水体时，对生物产生很强的冲击力，能消灭或抑制水中微生物的生长，妨碍水体自净。

第7 卷第1 期资源·产业Vol17 No11 2005 年2 月R ESOU RCES & INDU S T R I E S Feb12005资源开发煤矸石的污染危害与综合利用途径分析潘志刚1 , 姚艳斌2 , 黄文辉2(11 湖南煤田地质局第六勘探队, 湖南湘潭411100 ; 21 中国地质大学, 北京100083)摘要: 煤矸石是采煤和洗煤过程中排出的固体废物, 是一种在成煤过程中与煤层伴生的含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。

本文在阐述煤矸石对环境危害的同时, 着重指出了煤矸石的综合利用途径。

变废为宝,开展煤矸石资源化利用研究前景广阔。

关键词: 煤矸石; 环境危害; 综合利用中图分类号: F407121 文献标识码: A 文章编号: 1006 - 9399 (2005) 01 - 0046 - 04A N ALYSIS OF POLL UTIO N HA R M A N D COMP R EHENSIVE UTIL IZATIO N OF COAL G A N GUESPAN Zhi2gang1 , YAO Yan2bin2 , HUAN G Wen2hui2( 11 T he S i x t h Ex plorat i on Tea m of Hu na n B u rea u of Coal Geology , X i a n g t a n411100 , Chi na ;21 Chi na U ni versi t y of Geosciences , Bei j i n g100083 , Chi na)Abstract : The coal gangue is a kind of solid wastes f ro m coal mining and separating , which is als o a kind of grey2black rock harder t han coal , characterized by low co ntent of carbo n and associatio n wit h coal seams durin g coalaccumulatio n1 The impact of coal gangues o n t he enviro nment has been ex pounded in t he paper , and t heco mp rehensive utilizatio n p urposes of coal gangues have been emp hasized to point out as well1 The foreground for t heresearch o n t he resources utilizatio n s of coal gangues is very great1K ey w ords : coal gangue ; impact o n t he enviro n ment ; co m p r ehensive utilizatio n煤矸石是指在煤矿建井、采煤与原煤洗选过程中产生的废弃岩石。

煤矸石对环境的影响及综合利用途径研究摘要：本文首先分析了煤矸石对环境的七种主要影响，然后分析了煤矸石的六种主要利用途径，具有较强的理论价值和实用价值，供参考借鉴。

关键词：煤矸石；环境；利用Abstract: this paper first analyzes the gangue on the environment of the seven main influence, and then analyzes the gangue the six main utilization way, with strong theory value and practical value for reference for reference.Keywords: coal gangue; Environment; use煤矸石是煤炭矿区产生的主要的固体废物之一。

大量煤矸石不断产生给煤炭企业的正常运行和生态环境带来了巨大的压力，如何处置煤矸石已经是重要的问题，也是对国家可持续发展战略的贯彻实施也会产生重要影响。

1煤矸石对环境的影响1)占用耕地，破坏自然景观矸石大多露天堆放，巨大黑色的矸石山成了煤矿区的标志物，严重影响了矿区的自然景观。

矸石山都不同程度地侵占耕地，平原地区更加明显，2003年我国已有较大的矸石山1600余座，占地22万亩，而且还以每年404公顷的速度增长。

这对于人均耕地不足0.1公顷的我国来说，所产生的影响是显而易见的。

矸石的堆放不仅埋压或破坏了原地貌植被，而且排放过程中产生的粉尘、自燃时产生的有毒物质对植物的生存也有较大影响，主要表现在植物生长缓慢，生长量降低，草地植被种类减少病虫害增多等，这对矿区的生态环境造成了严重危害。

(2)自燃由于矸石中含有残煤、碳质泥岩、碎木材等可燃物质，其中碳、硫构成矸石山自燃的物质基础。

由于煤矸石长期露天堆放，矸石内部的热量逐渐积累，当温度达到燃点时(煤的燃点一般为360°C)矸石中的残煤及其它可燃物便可自燃，放出的大量有害气体如S02, CO, CO2, H2S，NOX等，并伴有大量烟尘对矿区环境造成严重污染。

煤矸石对环境的危害及其综合利用摘要煤矸石是在煤炭开采、洗选加工过程中所产生的固体废物。

对煤矸石的概念和其对环境的危害进行了介绍，并对煤矸石的综合利用进行了论述。

关键词煤矸石；环境；综合利用煤矸石是在煤炭开采、洗选加工过程中所产生的固体废物。

目前煤矿的排矸量约占煤炭开采量的10%~25%，已成为我国累积堆积量和占用场地最多的工业废物。

全国煤矸石的总积存量约45亿吨，而且仍在逐年增长，矸石山几乎成为我国煤矿的标志。

同时，由于矸石中含有残煤、碳质泥岩、碎木材等可燃物质，在长期露天堆积后，往往会发生自燃现象，并排放出大量的CO、CO2、SO2、H2S、NOx和CmHn等有害气体，给周边环境带来了一系列的危害[1]。

此外，煤矸石兼有煤、岩石、化工原料的性质。

因此，煤矸石又是一种可利用资源，若能对其综合利用，不但能改善矿区环境，还能节约资源、减少占地，从而促进矿区的可持续发展，对于构建资源节约型、环境友好型社会起到积极的作用。

1煤矸石的概念煤矸石是煤矿生产过程中产生的废渣，包括岩石巷道掘进时产生的掘进矸石，采煤过程中从顶板、底板和夹在煤层中的岩石夹层里采出来的矸石，以及洗煤厂生产过程中排出的洗矸石。

一般常将采煤过程和洗煤厂生产过程中排出的矸石叫煤矸石。

2煤矸石对环境的影响和危害2.1煤矸石堆积的危害2.1.1占用土地。

煤矸石堆多位于井口附近，紧邻居民区，侵占大量耕地、林地、居民地和工矿用地，给人民群众的生产和生活带来了严重不便。

2.1.2污染大气。

煤矸石露天堆放产生的扬尘有以下规律：扬尘量与风速呈正比；在相同的风速下，扬尘量的大小与物质的粒度、质量和破碎状态有关。

煤的粒度、质量和块度较小，煤粉多，易被吹扬；反之，吹扬量较少。

矸石山的扬尘量与装卸活动也有关：卸矸时扬尘量大，平时扬尘量小。

2.1.3破坏生境。

煤矸石由于长期堆积形成较大的矸石山，影响自然景观。

这种现象在煤矿普遍分布在以平原为主的东北地区尤为明显。

煤矸石的危害与资源再利用摘要：随着经济的发展，固体废弃物的污染越来越严重，而煤矿中固体废物污染问题又较为严重，煤矸石就是典型的煤矿固体废物，所以对煤矸石的处理就显得尤为重要。

如何实现废物再利用，资源再回收，寻找高效的利用方法，这些都为当前矿山环境中热门课题。

关键词：煤矸石环境危害资源再利用一、引言在矿产开发生产的过程中会产生大量的煤矸石，煤矸石作为矿山生产的过程中不可避免的固体废物，对其处理和利用一直都是煤矿行业重要的研究问题。

据资料显示，我国煤矸石产量约为原煤产量的15%—20%，目前全国历年煤矸石积存量已达30亿吨以上，占地2.3万公顷。

随着近几年来资源的消耗量越来越大，煤炭的生产量也是日益增多，因此不可避免的煤矸石的产生速度也以 1.5亿吨/年增长。

煤矸石的过量堆积不仅侵占了土地，同时也破坏了水源和耕地，破坏生态环境，影响和制约了矿业经济的可持续发展[1]。

因此，对煤矸石的问题现在也越来越重视，对煤矸石的处理和资源再利用也成为新的研究方向。

二、煤矸石的组成及其危害煤矸石是煤炭开采过程中所不可避免产生的固体废物，或者在洗煤厂中筛选出的坚硬的黑色岩石，这种岩石含煤量低不易燃烧。

煤矸石的主要来源有：1、煤矿开采过程中从煤层中剥离出来的矸石；2、洗煤过程中排出的部分矸石；煤矸石的化学组成以氧化物为主，比如含有SiO2、Al2O3、Fe2O3等，有些矸石也含有少量稀有元素。

煤矸石的危害有以下几个方面1 压占大量土地煤炭是我国的第一能源，占能源消费总量的67%以上，我国发电总量的70%由燃煤电厂供给[2]。

由于国内的技术相对落后导致煤矸石的综合利用率偏低，截止2006年，我国的煤矸石占地面对达到35万hm2以上，且以0.2-0.5 hm2的速度增加，矸石山积存总约30亿t。

煤矸石侵占的不少为耕地，这也加剧了我国人多地少的紧张局面，例如，平顶山矿区开发的短短40年中，仅平煤集团总公司所属煤矿及选煤厂排放煤矸石山31座，矸石积存量4000万t，占地100hm2，其中78%为可耕地，按当地平均种植水平，每年少收获粮食约62.6万kg，相当于1500 多人的粮食占有量[3]。