煤矸石资源再生利用途径

姚宏龙

(大同煤矿集团马道头煤业有限责任公司，山西 大同 037000)

煤矸石资源再生利用途径

姚宏龙

(大同煤矿集团马道头煤业有限责任公司，山西 大同 037000)

煤炭工业在生产过程中会不可避免地产生煤矸石这种固体废物，为了响应国家节能减排的号召，煤矿行业必须加强对煤矸石资源的再生利用。对煤矸石资源再生利用途径进行了探究，寻找出了煤矸石再生利用的高效途径，以便我国煤矿行业对煤矸石资源进行妥善处理。

煤矿行业；煤矸石资源；再生利用

对煤矸石中各种化学元素的含量以及所占比例检测分析表明，煤矸石物质中的主要化学元素是硅和铝。对于少部分富铝质煤矸石，其包含的铝元素高于硅元素。煤矸石除了硅和铝元素之外，还包含少量的钙、钾和钠元素。但在煤矸石中钠、钾元素的含量十分稀少，其构成主体仍是硅和铝的化合物[1]。

1 我国煤矸石资源再生利用存在的问题

1.1 煤矸石资源总体利用水平不高

我国的煤矿企业与发达国家煤矿企业相比，生产规模较小，缺乏较多的研究资金投入到煤矸石资源再生利用研究中去，再加上我国科技水平还相对落后，造成了技术含量较高的煤矸石再生利用工艺无法在我国煤矿行业进行大规模推广。此外，我国煤矿生产的产品品种过于单一，限制了对煤矸石资源再生利用进一步研究。

1.2 各地区煤矸石资源利用情况发展不均衡

由于煤矿资源在我国领域中的分布呈现不平均的现象，导致了煤炭资源相对短缺的地区，会动用更多的资源对煤矸石的开发利用进行扶持，进而使得区域内的煤矸石资源的利用效率较高；对于煤炭资源相对丰富的区域，只是对优质的煤炭资源进行利用，对于品质差的煤矸石资源则可能会弃之不用，进而造成了煤矸石资源的低利用率现象。

1.3 二次污染严重

尽管目前我国少数煤矿企业对煤矸石进行了再生利用，但是受科学水平的限制，在对煤矸石资源的利用过程中，企业尚未具备完善的再生利用工艺。有些企业针对节能减排的目标对煤矸石资源进行再生利用，但在利用过程中却对环境造成了二次污染，最终导致节能减排的目标不仅没有实现，而且给环境保护带来了更多的问题。

2 煤矸石资源再生利用途径分析

2.1 煤矸石资源的能源利用

煤矸石资源是煤矿行业生产过程中产生的固体废料，具有一定的能源资源，因此，煤矸石资源进行能源利用是行之有效的再生利用途径。在对煤矸石资源进行能源利用之前，需要进行煤矸石含碳量分析工作，根据煤矸石含碳量的高低水平，决定煤矸石如何进行能源利用[2-3]。

2.1.1 回收煤炭

回收混在煤矸石中的煤炭资源，是煤矸石资源进行再生利用必需的预处理工作。煤矸石资源作为煤矿工业产生的固体废料，其内部必然夹杂着大量优质的煤炭资源，若这些煤炭资源跟随煤矸石进行再生利用处理，不仅会造成能源的浪费，而且会降低煤矿企业的生产效益。为了避免这种现象的发生，在煤矸石资源化再生利用之前，必须通过技术手段对其内部煤炭资源进行回收。目前，从煤矸石资源中回收煤炭主要是通过洗选工艺实现的，洗选工艺中的水力旋流器分选以及重力介质分选，有效地对煤矸石资源和煤炭资源进行分离。对煤炭资源进行回收之后，煤矸石将会具备更加稳定的性能，进而确保煤矸石建材以及化工利用的质量。

2.1.2 煤矸石资源发电

对于含碳量较高的煤矸石资源，可以把其作为流化床锅炉的燃料进行利用。随着科学技术的发展，我国在20世纪90年代已经掌握了相应的消烟除尘技术，这也为煤矸石资源发电的实现提供了保障。随着对利用煤矸石资源发电技术研究的深入，利用煤矸石资源进行发电已经成为我国煤矸石再生利用的主要途径。煤矸石发电工艺具有简单的特点，其工艺技术要求较低。在发电过程中，首先对煤矸石进行碾压处理，把煤矸石的粒径碾压至规定粒径，随后送入到锅炉中进行燃烧，进而产生能量。对煤矸石产生的污染物质则通过消烟除尘技术进行处理，避免出现二次污染的现象。利用煤矸石进行发电不仅解决了煤矸石带来的环境污染问题，而且利用煤矸石再次提供了能源，帮助煤矿企业完成了节能减排的目标。

2.2 煤矸石资源作为建筑材料的利用

目前，煤矸石资源作为建筑材料主要是通过煤矸石制砖和制水泥2种途径实现的。煤矸石制砖的生产工艺基本上与黏土制砖工艺相似，但在生产过程中需要先对煤矸石进行破碎处理，然后再作为制砖原料。在煤矸石破碎过程中会产生大量的粉尘，煤矿企业需要借助除尘器对粉尘进行控制，避免造成粉尘污染。煤矸石制水泥利用了煤矸石化学成分与黏土较为接近这一特性，并且煤矸石中还包含着少量的热量，因此可以完全代替黏土进行水泥生产。利用煤矸石生产烧结砖以及制备水泥，不仅技术要求低，生产工艺操作简单，而且可以节省黏土资源，对国土资源进行了保护。此外，煤矸石生产出的建材可以完全满足建筑要求，进而为煤矿企业带来巨大的经济效益。

2.3 煤矸石资源的化工利用

由于我国地质条件较为复杂，煤矸石资源包含着大量的有益矿物，因此，可以通过工业技术对煤矸石中的有益矿物进行提取利用。目前，煤矸石资源化工利用的主要途径就是制备铝盐，铝盐是我国工业生产的重要原料之一，利用煤矸石制备铝盐主要产物有聚合氯化铝、硫酸铝、氢氧化铝以及氧化铝。利用煤矸石实现铝盐的制备，不但节省了我国铝矿资源的消耗，而且妥善处理了煤矸石废料，实现了变废为宝的目标。

3 结语

煤矸石的再生利用，不仅可以提高煤矿企业的经济效益，而且可以对我国的环境进行保护。对煤矸石再生利用途径进行探究，是为了寻求煤矸石再生利用更高效的途径，确保煤矸石资源的再生利用率最大化，帮助煤矿企业最大限度地实现节能减排的目标。

[1] 张春定，赵湘娟.浅谈煤矸石循环流化床锅炉的应用[J].广东科技,2013(16):218,200.

[2] 张晓宇.煤矸石综合利用途径的分析[J].化工管理,2014(35):3-4.

[3] 张凯峰，吴雄，杨文，等.煤矸石建材资源化的研究进展[J].材料导报,2013,27(z1):290-293.

Recyclingmethodsofcoalgangueresources

YAOHonglong

(DatongCoalMineGroupMadaotouCoalIndustryCo.,Ltd.,DatongShanxi037000,China)

The coal industry will inevitably produce coal ganguein production process, which is solid waste.In order to respond to the call of national energy saving and emission reduction,coal industry must strengthen the recycling of coal gangue resources. The recycling ways of coal gangue resources are explored, and an efficient way to reuse coal gangue is found outso as to properly handle coal gangue resources in China’s coal mining industry.

coal mining industry; coal gangue resources; recycling

2017-01-18

姚宏龙，男，1987年出生，2012年毕业于黑龙江科技学院矿物加工工程专业，助理工程师，从事煤矿运销站工作。

10.16525/j.cnki.cn14-1109/tq.2017.03.21

TQ536;TD849

A

1004-7050(2017)03-0066-02

专题讨论