煤矸石综合利用技术
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采矿工程专业毕业设计论文:煤矸石资源综合利用技术研究与应用煤矸石是指在煤矿生产过程中产生的煤矸石堆积体,其中包括煤矸石、煤化渣和煤煤泥等。
煤矸石资源作为一种废弃物,不仅占据大量土地,还对环境产生严重的污染。
因此,对煤矸石资源的综合利用技术进行研究与应用具有重要的意义。
一、煤矸石资源的综合利用现状及意义煤矸石资源主要来源于煤矿生产过程中的抛弃物和尾矿。
由于其具有废物、矿石以及矿浆的综合性质,煤矸石的综合利用面临着技术、环境和金融等多方面的挑战。
尽管如此,对于煤矸石资源的综合利用有着巨大的市场潜力和经济效益。
煤矸石的综合利用可以减少土地占用,降低环境污染,并且可以将其转化为有价值的产品,创造更多的经济效益。
二、煤矸石资源综合利用的主要技术1. 煤矸石资源的精矿技术煤矸石可以通过物理和化学方法进行分离和提纯,从而得到高品位的煤矸石资源。
物理分离包括重介质分选和浮选等技术,化学分离包括浸出和提纯等技术。
2. 煤矸石资源的热解技术煤矸石经过热解反应可以得到煤气、煤焦油和煤焦等有用的产品。
煤矸石热解的主要技术包括固体热解、液体热解和气体热解等。
3. 煤矸石资源的磁选技术煤矸石可以通过磁选技术去除其中的磁性物质,从而减少废物的占比,提高煤矸石资源的利用效率和价值。
三、煤矸石资源综合利用的应用研究1. 煤矸石资源的利用于建筑材料制备煤矸石可以用于制备煤渣混凝土、煤矸石砖等建筑材料,代替部分传统的石料和水泥材料。
该类建筑材料不仅能有效利用煤矸石资源,还能降低建筑材料的成本,并对环境产生较小的影响。
2. 煤矸石资源的利用于能源开发煤矸石可以通过热解、气化等技术转化为煤气和煤焦油,作为化工原料或替代能源的重要组成部分。
该类能源的开发和利用有利于减少对传统石油和天然气的依赖。
3. 煤矸石资源的利用于水处理煤矸石中的某些元素可用作沉降剂,能够有效去除水中的悬浮物和重金属,使废水得到处理和回用。
四、煤矸石资源综合利用的展望煤矸石资源综合利用技术的发展还需要进一步优化和创新。
煤矸石综合利用技术政策要点
煤矸石是煤矿采掘中剩余的固体废弃物,传统的处理方式是填埋或堆放,容易导致环境污染和资源浪费。
为了解决这一问题,中国政府出台了一系列政策,支持煤矸石综合利用技术的发展。
首先,政府要求煤矿企业按照“资源化、无害化、减量化”的原则,开展煤矸石综合利用工作。
同时,国家对煤矸石综合利用项目给予税收、财政、信贷等方面的支持和优惠政策。
其次,政府支持科技创新,加大对煤矸石综合利用技术研究和开发的投入和支持。
鼓励企业采用先进的技术和设备,提高煤矸石综合利用的效益和水平。
此外,政府还设立了煤矿采后治理专项资金,用于支持煤矸石治理、综合利用和环境保护等工作。
再次,政府提出加强煤矸石综合利用的监管和管理,防止环境污染和资源浪费。
要求煤矿企业建立健全煤矸石综合利用的管理制度,加强对煤矸石资源的保护和管理,防止煤矸石造成的环境污染和社会安全问题。
最后,政府鼓励煤矸石综合利用和循环经济的发展,促进煤炭行业的可持续发展。
要求煤矿企业积极参与资源节约型、环境友好型的产业
转型升级,推动煤炭行业向高质量发展转型,实现经济效益、社会效益和环境效益的统一。
总之,煤矸石综合利用是煤炭行业进行产业转型的必然选择,是实现资源节约、节能减排和环境保护的重要途径。
政府的政策支持和监管将促进煤矸石综合利用技术的发展,有利于推动煤炭行业向可持续发展的方向迈进。
煤矸石综合利用技术一、煤矸石的来源、性质及危害1.煤矸石的来源煤炭是我国主要的能源物质,我国煤炭的开采量在全球位居第一。
2012年,我国的煤炭产量高达36.5亿吨,占了全球煤炭总产量的46.4%。
煤矸石是一种煤炭的伴生矿物,是在煤的生成过程中,一些有机化合物和无机化合物混合且与煤共同沉积的岩石,常夹在煤层中,或是煤层顶、底板岩石,并在露天开采剥离或开采过程中排出来的矸石和煤炭洗选过程中排出来的固体废物。
主要含有二氧化硅、氧化铝、氧化铁等无机灰分,实际上是含碳的无机矿物和其他岩石的混合物,是煤炭开采产生的最主要、量最大的固体废物。
一般的,每吨原煤的生产会产生0.15~0.2吨煤矸石。
2012年我国煤矸石产量就高达6.2亿吨,占全国工业固体废物的总产生量的40%,占原煤量的16.9%。
2.煤矸石的性质煤矸石的组成、化学成分、矿物组成以及工业成分是分析煤矸石的性质的主要理论依据。
煤矸石是无机质和有机质的混合物。
煤矸石的化学成分随着煤矸石中所含岩石的种类和矿物组成变化而变化,是评价煤矸石性质、决定其处理方式和综合利用的重要依据。
主要化学成分包括二氧化硅、氧化铝、碳,其次是氧化钙、五氧化二磷、氧化镁、氧化钾、氧化钠、三氧化硫、氧化铁、氮和氢。
各种煤矸石中氧化钙和氧化铁的含量差异较大,也可能含有少量稀有金属。
煤矸石常见的矿物有碳酸盐类矿物、黏土类矿物、石英、黄铁矿、铝土矿、炭质长石和植物化石。
主要由石英、蒙脱石、伊利石、高岭土、硫化铁、氧化铝和少量金属的氧化物组成。
煤矸石主要从水分、灰分、挥发分和固定碳进行工业分析,我国的煤矸石灰分含量较多,干燥基灰分的含量为70%~85%,在分析时,可用干燥基灰分近似代表煤矸石中的矿物质即无机质的含量;固定碳可高达40%;挥发分一般不超过20%,可固定碳和挥发分代表煤矸石中的有机质含量;煤矸石中含水量较少,一般在0.5%~4%。
(1)煤矸石的发热量。
单位质量煤矸石完全燃烧所放出的热量是煤矸石的发热量,单位:kJ/kg。
煤矸石煤泥综合利用方案煤矸石和煤泥是煤炭加工过程中产生的副产品,如何有效地综合利用这两种资源,成为了一个备受关注的问题。
本文将提出一种煤矸石煤泥综合利用方案,并介绍其具体实施方法和优势。
一、背景介绍煤矸石是煤炭开采时产生的废弃物,其中富含有机质和无机矿物,具有很高的热值和潜在的经济价值。
煤泥则是煤炭加工过程中产生的细粉状废料,含有大量的无机矿物和有机物。
传统上,煤矸石和煤泥都被认为是废弃物,直接堆放或排放到环境中,造成了资源的浪费和环境的污染。
二、煤矸石煤泥综合利用方案为了有效地综合利用煤矸石和煤泥,我们建议采取以下方案:1. 煤矸石煤泥混合燃料生产由于煤矸石和煤泥都具有较高的热值,可以将两者进行混合,生产成煤矸石煤泥混合燃料。
该燃料可以作为替代煤炭的能源,广泛应用于工业和居民能源供应。
通过优化混合比例和燃烧工艺,可以减少煤炭消耗,降低能源成本,并且减少对环境的负面影响。
2. 煤矸石煤泥复合材料生产将煤矸石和煤泥进行物理或化学处理,利用其特殊的物理和化学性质,可以生产出各种复合材料。
这些复合材料可以用于建筑材料、路面材料和矿山回填等领域,具有较高的强度和稳定性。
通过利用废弃资源生产优质材料,既可以减少对自然资源的开采,又可以提高资源的利用效率。
3. 煤矸石煤泥电力生产利用煤矸石和煤泥生产电力是另一种有效的综合利用方案。
通过煤矸石和煤泥的燃烧,产生高温和高压的蒸汽,驱动汽轮机发电。
这种方式可以将废弃物转化为清洁能源,既提供了电力供应,又减少了对传统煤炭的需求。
三、实施方法和优势实施煤矸石煤泥综合利用方案需要从以下几个方面入手:1. 技术改造和研发对现有煤矸石和煤泥处理设备进行改造和优化,以适应新的综合利用需求。
同时,加大对煤矸石煤泥综合利用技术的研发力度,提高处理效率和产品质量。
2. 政策和法规支持制定相关政策和法规,鼓励企业投资煤矸石煤泥综合利用项目,并提供相应的经济激励措施。
同时,加强对煤矸石煤泥综合利用的监管,确保合规运营和环境保护。
煤矸石综合利用1. 煤矸石的概述煤矸石是指在煤炭开采过程中所产生的一种废弃物料。
它主要由煤炭、石炭、泥炭及其混合物的非煤质组成。
煤矸石中一般含有有机碳、无机碳以及一些矿石。
2. 煤矸石的特性由于煤矸石是煤炭开采的副产品,其特性与原始煤相比具有一些独特之处。
首先,煤矸石含有大量的无用岩石、灰分和水分,与煤本身相比具有较低的热值。
其次,煤矸石中的矿物质成分复杂,其中包含一定量的硫、铁和其他金属元素。
最后,煤矸石的颗粒大小和分布不均匀,这给其综合利用带来了挑战。
3. 煤矸石的综合利用技术为了实现煤矸石的资源化利用,科学家和工程师们开发了许多综合利用技术。
以下是一些常见的技术:3.1 煤矸石的干法分选技术煤矸石的干法分选技术是一种利用物理力学原理进行的分选方法。
通过使用振动筛、矿石分选机等设备,可以根据煤矸石中不同矿物质的物理性质进行分离。
这种技术可以有效地降低煤矸石中的无用物质含量,提高煤矸石的品质,为其继续利用创造条件。
3.2 煤矸石的湿法分选技术煤矸石的湿法分选技术主要是利用煤矸石和水的比重差异进行的。
通过使用重介质分选法、浮选法等设备,可以将煤矸石中的附着煤和其他有用矿物质进行有效分离。
这种技术具有较高的分选效率和较好的分离效果,可实现煤矸石的高效综合利用。
3.3 煤矸石的热解技术煤矸石的热解技术是指通过高温条件下对煤矸石进行分解和转化的过程。
这种技术可以将煤矸石转化为可再生能源,如煤气、炭黑,甚至是液体燃料。
热解技术具有高效、环保的特点,可以实现对煤矸石中碳的高效利用。
3.4 煤矸石的化学利用技术煤矸石的化学利用技术是指通过化学反应将煤矸石中的有机物质进行转化的过程。
这种技术包括煤矸石的煤化、气化、液化等过程,可以将煤矸石中的有机物质转化为高附加值的化学品。
化学利用技术可以最大限度地发挥煤矸石的潜在价值,并减少对自然资源的过度开采。
4. 煤矸石综合利用的意义煤矸石作为煤炭开采的副产品,如果不进行综合利用,将会对环境产生严重的污染和浪费。
煤矸石固废综合利用的技术与经济评价煤矸石是煤炭开采和洗选过程中产生的一种废弃物,含有大量的煤炭资源。
传统上,煤矸石被视为一种环境污染物,对土壤和水源造成了严重的影响。
然而,随着技术的进步和环保意识的提高,煤矸石固废综合利用成为了一个备受关注的话题。
煤矸石固废综合利用的技术包括煤矸石的洗选、热解、气化、焦化等过程。
其中,煤矸石的洗选是最基础也是最重要的一步。
通过洗选,可以将煤矸石中的煤炭资源从中提取出来,用于发电、煤化工等行业。
同时,洗选过程中产生的尾矸可以通过其他技术进行处理,实现资源的最大化利用。
煤矸石的热解技术是将煤矸石加热至高温,使其分解为可燃气体和固体残渣的过程。
通过热解,可以将煤矸石中的有机物质转化为可再生能源,如煤气和焦油。
这些可再生能源可以替代传统的煤炭资源,减少对环境的污染。
煤矸石的气化技术是将煤矸石在高温和压力下与氧气或蒸汽反应,产生合成气体的过程。
合成气体可以用于燃料电池、合成燃料等领域,具有广泛的应用前景。
而气化过程中产生的固体残渣可以通过其他技术进行处理,实现资源的再利用。
煤矸石的焦化技术是将煤矸石在高温下进行干馏,使其分解为焦炭和其他有机化合物的过程。
焦炭是一种重要的冶金原料,广泛应用于钢铁、铝等行业。
而焦化过程中产生的有机化合物可以通过其他技术进行回收,实现资源的再利用。
综合利用煤矸石固废不仅可以减少对传统煤炭资源的依赖,还可以减少环境污染。
然而,技术的发展和应用仍面临着一些挑战。
首先,煤矸石的固废综合利用技术还处于研究和发展阶段,尚未形成成熟的产业链。
其次,煤矸石固废综合利用的成本较高,需要大量的投资和运营成本。
此外,煤矸石的固废综合利用还需要解决一些环境和安全问题,如废气的处理和固废的处置等。
从经济评价的角度来看,煤矸石固废综合利用的技术具有一定的可行性和经济效益。
首先,煤矸石固废综合利用可以减少对传统煤炭资源的需求,降低能源成本。
其次,煤矸石固废综合利用可以创造就业机会,促进经济发展。
煤矸石综合利用技术研究与应用煤矸石是指煤矿开采过程中产生的废弃物,它不仅占据大量土地资源,还对环境产生严重污染。
为了实现资源的可持续利用和环境的可持续发展,煤矸石综合利用技术的研究与应用变得尤为重要。
一、煤矸石的特性与挑战煤矸石的主要成分是煤炭的残渣和岩石碎屑,含有大量的有机质、无机盐和重金属等有害物质。
这些物质如果未经处理直接排放到环境中,会对土壤、水源和大气造成严重的污染,危害人类健康。
因此,煤矸石的处理和综合利用成为当务之急。
二、煤矸石综合利用技术的现状目前,煤矸石综合利用技术主要包括煤矸石堆积治理、煤矸石回填、煤矸石破碎再利用和煤矸石燃烧利用等。
其中,煤矸石堆积治理是最常见的处理方式,但由于煤矸石的体积庞大,堆积处理不仅占用大量土地资源,而且容易引发塌方事故。
因此,煤矸石综合利用技术的研究与应用亟待提升。
三、煤矸石综合利用技术的研究方向为了实现煤矸石的可持续利用,需要从以下几个方面进行研究:1. 煤矸石资源化利用技术:通过对煤矸石中有机质和无机盐的分离和提取,将其转化为煤化工产品、煤炭添加剂和土壤改良剂等,实现煤矸石的资源化利用。
2. 煤矸石环境修复技术:通过生物修复、化学修复和物理修复等手段,降低煤矸石对环境的污染,恢复受损的生态系统。
3. 煤矸石能源利用技术:通过煤矸石的燃烧、气化和液化等方式,将其转化为电力、热能和燃料,实现煤矸石的能源化利用。
四、煤矸石综合利用技术的应用案例近年来,国内外已经有一些煤矸石综合利用技术的应用案例。
例如,美国的一家公司利用煤矸石生产水泥,既减少了煤矸石的排放,又解决了水泥生产原料的短缺问题。
另外,我国的一家企业开发了煤矸石破碎再利用技术,将煤矸石破碎成适合建筑材料生产的颗粒,用于建筑工程中。
五、煤矸石综合利用技术的前景与挑战煤矸石综合利用技术的研究与应用在解决资源短缺和环境污染方面具有重要意义。
随着技术的不断进步,煤矸石的综合利用率将会大幅提高。
然而,煤矸石综合利用技术也面临一些挑战,如技术难度高、成本较高和市场需求不足等。
煤矸石煤泥综合利用方案煤矸石和煤泥是煤矿开采和煤炭加工过程中产生的废弃物,对环境造成了严重的污染。
然而,如果科学有效地利用这些废弃物,不仅可以减少环境污染,还可以带来经济效益。
因此,制定一项煤矸石煤泥综合利用方案,变废为宝,成为了亟待解决的重要问题。
一、煤矸石综合利用方案煤矸石主要是由煤炭开采过程中剥离出来的岩石堆积物。
针对煤矸石的综合利用,我们可以采取以下措施:1. 煤矸石制砖:将煤矸石进行破碎、筛分、烧结等处理工艺,制成石膏砖、石粉砖等建材产品,可用于建筑、道路修复等领域。
这不仅可以减少煤矸石的堆积,还可以解决建材资源的短缺问题。
2. 煤矸石发电:通过燃烧煤矸石发电,可以有效地利用煤矸石中的有机物质。
同时,在发电过程中,需要合理引入先进的治理技术,以减少污染物排放对环境的危害。
3. 煤矸石再利用:煤矸石中含有一定的无机元素,如铝、铁等,可以通过化学处理和矿物加工技术将其提取出来,用于冶金、建材等行业。
同时,可以通过提炼煤矸石中的重金属元素,以回收利用资源。
二、煤泥综合利用方案煤泥是煤炭加工过程中产生的一种含水量较高的固体废弃物。
为了有效利用煤泥,我们可以采取以下措施:1. 煤泥气化:利用气化技术将煤泥转化为可燃气体,如合成气,可用于热能供应和工业用途。
这种方法可以同时减少煤泥的排放和对矿井环境的污染。
2. 煤泥造粒:利用造粒技术将煤泥加工成颗粒状的产品,如球团矿,可用于铁矿石还原和冶金过程中。
这不仅可以减少煤泥的堆积,还可以回收其中的有价值元素。
3. 煤泥填海:对于含有大量无机物质的煤泥,可以通过填海方式进行处理。
在进行填海前,需要对煤泥进行处理,以减少对海洋生态系统的影响。
这种方法可有效减少煤泥对陆地环境的污染,并解决了煤泥的处理难题。
三、煤矸石煤泥综合利用方案的意义和挑战煤矸石煤泥综合利用方案的实施对于保护环境、节约资源具有重要意义。
它可以减少煤矿和煤炭加工行业对环境的污染,提高资源利用效率,为可持续发展做出贡献。
煤矸石的综合利用技术摘要煤矸石是一种固体废弃物,又是一种宝贵的资源。
本文针对煤矸石的化学成分、物理特性和发热值等特点,介绍了现今煤矸石的直接利用和间接利用的技术方法和工艺流程,以及改善环境和培养新的经济增长点。
关键词:煤矸石利用工艺流程环境1 概述煤矸石是指在建井、开拓掘进、采煤和洗涤过程中排出的固体废弃物,是一种在成煤过程中与煤层伴生含碳量比较低,比价坚硬的岩石。
煤矸石的露天堆放、长年日晒、淋雨、风化分解、产生大量的酸性水或携带有重金属的离子水。
下渗损害地下水质,外流导致地下水体的污染。
干旱季节煤矸石发生自燃产生大量SO2、H2S、NOX和CO等有毒有害气体,使周围的环境恶化。
“十一五”期间中国煤炭工业大力发展循环经济,按照减量化,再利用,再循环的原则,重点治理。
[ 1 ]煤矸石的综合治理是头等大事,由于煤矸石本身成分不稳定,必须因地制宜科学地开发利用煤矸石资源,防止二次污染。
2 煤矸石的特点各地煤矸石的成分(表1)[ 2 ]、热值(表2)[ 2]、重金属含量[ 3]的含量差别较大。
应根据煤矸石的成分、性质选择科学合理的利用途径。
3 煤矸石的直接利用3.1煤矸石制砖煤矸石制砖使用煤矸石发热值一般在2090~4180 MJ /kg范围。
我国利用煤矸石制砖,利用煤矸石自身的发热量提供的热能来完成干燥和焙烧的工艺过程,基本不需外加燃料,仅在煤矸石发热量较低时才向煤矸石中参入少量煤炭。
只是煤矸石烧制砖的工艺比粘土制砖工艺增加了一道粉碎工序。
风化后的煤矸石添加少量的胶结材料和激活剂生产的煤矸石砖,具有独特力学性质和抗冻性等优点均达到G B5101 – 85规定的100#标准。
3.2煤矸石制水泥由于煤矸石和粘土的化学成分相近并且含一定量的炭和热量,可替代粘土作为生产水泥的原材料或作为混合材料直接掺入熟料中增加水泥的产量。
煤矸石和粘土生产水泥工艺基本相同,是将矸石、石灰石、铁粉(或铝粉)磨细按一定的比例配制成生料,在回转窑中煅烧生成水泥熟料,在掺入石膏等原料进行磨制[ 4 ]。
生产工艺简单,技术要求低,经济效益高。
减轻了煤矸石对生态环境污染,又节约了大量的粘土资源,又消耗了大量的废弃物。
用其生产低标号水泥前景是相当可观的。
3.3 煤矸石做工程回填材料煤矸石作填筑材料主要是指充填沟谷、采煤塌陷区等低洼区的建筑工程用地,或用于填筑铁路、公路路基等,或用于回填煤矿采空区及废弃矿井。
煤矸石工程填筑是以获得高的充填密实度,使煤矸石地基有效高的承载力,并有足够的稳定性。
要求煤矸石是砂岩、石灰岩或未经风化的新矸石,施工通常采用分层填筑法,边回填、边压实,并按照《工业与民用建筑地基基础施工规范》对填筑工程进行质量评价。
[ 5 ]3.4煤矸石水泥混凝土性能华侨大学陈本沛、林雨生等人贵煤矸石混凝土的强度和变形性能进行了研究[6 ],结果表明:(1)对于C20~C30的煤矸石混凝土,其轴心抗压强度与立体抗压强度的关系,与普通混凝土接近。
(2)煤矸石混凝土的轴心抗拉强度,略低于普通混凝土,但可以满足规定的取值要求。
西南工学院的徐彬、张天石等人对大掺量煤矸石水泥混凝土的耐久性进行了研究[7 ],结果表明:(1)大掺量煤矸石水泥混凝土与普通混凝土相比,具有较好的抗冻、抗碳化、抗硫酸盐侵蚀和保筋性能。
其原因在于大掺量煤矸石混凝土的结构较为致密,孔隙率低且有害孔所占的比例小,水泥水化产物中氢氧化钙的含量较低。
(2)大掺量煤矸石水泥混凝土发生碱集料反应的可能性小于硅酸盐水泥混凝土。
3.5煤矸石复垦煤矸石充填造地首先必须防止水土流失。
在需要造地的地方先将熟化表土转移,然后垫铺岩石及自然矸石至一定的厚度,展压整平在将熟化土覆盖。
如此这样分块逐年扩展,可造就大面积平地和台阶地,同时改良土壤和造就优质的农田。
对处于开发早期,尚未形成大面积沉陷区或未终止沉降形成塌陷稳定区的矿区,可采用预排矸复垦。
当煤矸石复垦土地用途为建筑用地时,应采用分层回填,分层镇压方法充填矸石,以获得较高的地基承载能力和稳定性。
进行复垦后可针对当地煤矸石的理化性质和有毒有害物质进行检测,然后在针对具体情况进行绿化种植。
先以草灌植物为主,然后再种乔木树种,一般选择抗旱、耐盐碱、耐瘠薄的树种。
对表层已风化成土的煤矸石复垦后,可以直接植树造林或开垦为农田。
3.6煤矸石的陶瓷和陶粒制品传统的陶瓷制品是以石英、高岭石、长石三种原料为主。
煤矸石的主要主成部分SiO2、Al2O3、K2O+N2O的含量和传统的陶瓷制品的含量差不多,达到了日用瓷原料的组成范围。
煤矸石陶粒制品石是一种新型建筑材料具有一系列优良的性能,由于质轻、保温、隔热、强度高而广泛用于高层超高层建筑及大跨度建筑工程。
[ 8 ]不仅可以减轻建筑物的自重30%~40%,而且具有良好的抗震性能。
根据煤矸石陶粒生产的主要烧结设备,其生产工艺主要有回转窑的工艺、烧结机工艺和喷射炉工艺。
主要工艺流程为:煤矸石及配料→破碎→磨碎→烘干→配料→成型→焙烧→陶粒。
3.7煤矸石制轻质集料煤矸石轻质集料可分为煅烧轻集料和自然轻集料。
由于煤矸石得人化学成分和制煅烧轻集料的要求的含量非常相近,符合制轻集料的要求是良好的煅烧煤矸石轻集料原料。
煅烧煤矸石轻集料是由碳质泥岩和泥岩类煤矸石经破碎、粉磨、成球、烧胀、筛分而成。
[ 9 ]自燃煤矸石轻集料是过火的煤矸石经筛分而得到轻集料。
具体的生产工艺按JCPT541 - 94标准的要求进行。
3.8煤矸石铸造型砂泥质岩石类煤矸石中的高岭石含量在40%以上时可以作为生产铸造型砂的原料。
煅烧是生产铸造型砂的技术关键。
煅烧窑炉通常采用立窑或倒焰窑。
泥岩类煤矸石主要是通过人工手拣的方法从泥岩含量相对较多的洗煤矸石、煤巷矸石获得。
[ 9 ]4 煤矸石间接利用4.1煤矸石发电煤矸石发电是煤矸石综合利用中社会、环境、经济效益相统一的最有效途径,也是矿井发展利用煤矸石的重头戏。
根据当地煤矸石发热值和经济发展情况,通常采用流化床锅炉或循环流化床锅炉等较为先进的技术进行燃烧。
使用煤矸石和劣质煤进行发电,自发自用。
降低了开发煤炭的成本,节约了能源和创造了经济效益。
煤矸石的发电减少了矿区的生态环境污染,还可以给选煤厂、矿井、生活区等地方供电。
煤矸石发电后产生的灰、渣不会融化,具有一定活性,完全添加到水泥生产中去,做到了灰渣零排放和煤矸石的洁净燃烧。
[ 10 ]4.2煤矸石制备铝盐煤矸石一般含有 16%~36%的氧化铝, 是制备Al (OH) 3、Al 2O3 、AlCl 3等铝盐很好的资源。
由于煤矸石中的氧化铝活性差, 需将煤矸石进行活化处理。
一般生产铝盐的主要工艺流程是:煤矸石经粉碎→焙烧→细碎→酸溶→沉降→过滤工艺处理后。
[ 11 ][ 12]在实际的制备铝盐的过程当中,需要根据制备相应的铝盐增加或减少相应的工序,然后在进行不同铝盐各自的制备流程。
制备的氢氧化铝可作为塑性合成树脂,聚合物和合成橡胶等高分子材料的阻燃剂;可用作人造大理石、玛瑙、牙膏生产的填料;可生产的明矾、水化氯化铝净水剂;还可以生产抗胃酸药片等,其市场十分广阔。
4.3煤矸石制取水玻璃由于煤矸石的主要成分是 Al 2O3和 Si O2,如果将其将其按照煤矸石制备铝盐的主要工艺流程进行处理,那么滤液中的氧化铝经过浓缩、结晶、热解、聚合、固化、干燥等过程,就可制成聚合氧化铝。
滤渣中的二氧化硅与氢氧化钠反应就可制成水玻璃[ 13]。
4.4煤矸石制气煤矸石可以制取煤气或水煤气,作为窑炉的热源或者给企业单位使用。
还可以制取高温干馏煤气,其副产品可作橡胶补强剂或油墨等行业的原料。
4.5煤矸石冶炼硅铝合金制取硅铝铁合金的两个技术关键是Si O2 、Al 2O3、Fe2O3的侵取和结晶,以及结晶物的热解。
对于Fe2O3含量较高的煤矸石可以采用直流矿热炉冶炼硅铝铁合金。
[ 13 ]4.6利用煤矸石制取造纸涂料[ 14 ]以煤矸石为原料生产涂料级煅烧高岭土 ,利用浸出除杂、湿法超细磨、煅烧除碳增白联合方法处理煤矸石 ,可获得合格的涂料级煅烧高岭土产品 ,其产品性能符合国家铜版纸造纸涂料级标准。
采用煤矸石制取造纸涂料具有煤矸石利用量大、利用彻底的特点 ,为煤矸石的资源化利用开辟了一条新途径。
4.7煤矸石制备活性炭复合材料为了能够充分利用煤矸石中的三种主要化学成分 (硅氧化物、铝氧化物和碳 ) 并且可以制备出具有活性炭的复合材料。
制备出的活性炭复合材料具有孔的结构特征 , 具备沸石的亲水和活性炭的亲油吸附特征。
可以制备吸附剂、除臭剂和气体分离、净化与废水处理行业。
4.8煤矸石制造墙体保温材料煤矸石中含有各种金属氧化物及碳酸钙和硫铁矿等,它们在高温下都分解溢出气体是物料在塑性阶段产生膨胀,形成孔隙结构。
煤矸石通过烧结机或回转窑可以煅烧成轻质骨料,轻质骨料具有容重轻,强度高,吸水率小等特点,可代替砂石、配制轻混凝土,用作墙体、保温吸湿效果好。
[ 15 ]4.9煤矸石制取生物肥料以煤矸石和磷矿粉为原料基质,外加添加剂等可以制成煤矸石微生物肥料。
煤矸石微生物肥料依靠所含六种微生物的生命代谢活动来完成固氮、解磷、解钾,是一种含内芯、外层、衣膜的两层一膜式三维结构的颗粒肥料。
它通过防止模拟方法有效地创造了一个类似豆科作物根瘤的微生物活动为环境,使其施入土壤后不会受到土壤中庞大微生物系的影响。
[ 16 ]科学合理的结构设计建立起固氮、解磷、解钾和煤矸石分解等各种微生物的共生机制,因采用多种独特的方式提高微生物活性,保证了肥料中有效菌的生命代谢活动。
煤矸石微生物复合肥料克服了使用化肥导致的环境污染、肥效不长、农作物品质下降等特点,具有无毒、无害、无污染、优质、高效等优点。
5 结束语煤矸石的综合利用要坚持“因地制宜,积极利用”的指导思想。
提高我国煤矸石综合利用技术水平,加强对各地煤矸石成分、结构、特性等基础研究,积极提高煤矸石综合利用的效率和科技含量,以及煤矸石的经济附加值和有效成分的综合利用率。
减轻矿区的大气污染和地下水的污染,还可以减少对土地的占用,又能回收有价值资源。
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