煤矸石的资源化利用复习课程.ppt

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1、煤矸石的资源化利用基本介绍 coal gangue 矸石（gan shi）煤煤伴生废石。在掘进、开采和洗煤过程中排出的固体废物。是碳质、泥质和砂质页岩的混合物，具有低发热值。含碳碳20%30%有些含腐殖酸。矿物成分以高岭石、蒙脱石、石英砂、硅酸盐等为主。煤矸石的化学组成煤矸石发热量一般为8001500卡/克,其无机成分主要是硅、铝、钙、镁、铁的氧化物和某些稀有金属。其化学成分组成的百分率：SiO2为 5265；Al2O3为 1636；Fe2O3为 2.2814.63;CaO为0.422.32;MgO为0.442.41;TiO2为0.904;P2O5为0.0070.24;K2O+Na2O为1.4

2、53.9；V2O5为0.0080.03。煤矸石的现状煤矸石是煤体伴生的岩石。煤矸石在煤的开采和洗涤过程中被排出，我国煤矸石的历年堆存已超过42亿吨，每年不断递增，其中2005年的排放量约1.8亿吨，综合利用率不到30%。更多的煤矸石则自然松散的堆积于矿井周围，由此形成1 500多座煤矸石山，已占地70多平方公里。煤矸石的环境危害一、破坏景观，影响大气和生态环境。1、占用土地；2、破坏矿区景观和地表生态环境；3、煤矸石风化扬尘影响大气环境。煤矸石对环境的影响二、煤矸石自燃自燃影响大气和生态环境。主要化学反应为：主要化学反应为：2FeS+3O 2FeS+3O2 2 =2SO =2SO2 2 +2F

3、eO+2FeO 2FeS 2FeS2 2 +2H+2H2 2O+3OO+3O2 2=2FeSO=2FeSO4 4+2H+2H2 2S S三、污染水和土壤环境。大量的煤矸石堆放在麦田里，占用了耕地。煤矸石自燃煤矸石污染水资源 平顶山市是一个大型煤炭工业基地，现有生产矿井平顶山市是一个大型煤炭工业基地，现有生产矿井3131对，对，“核定生产能力核定生产能力32473247万吨万吨”，一些煤矿在生产过程，一些煤矿在生产过程中，将挖出的中，将挖出的“含有少量煤质的灰沙岩含有少量煤质的灰沙岩”煤矸石，作为煤矸石，作为副产品堆积在一起，有的堆积副产品堆积在一起，有的堆积4040多年，高达一百多米，多年，高

4、达一百多米，远远望去，就像一座座小山，俗称矸石山。这样的矸石远远望去，就像一座座小山，俗称矸石山。这样的矸石山市区周围就有十几座。下图为摄影作品山市区周围就有十几座。下图为摄影作品家住矸石家住矸石家住矸石家住矸石山山山山 煤矸石资源化实践表明，煤矸石作为潜在资源，兼有黏土、岩石、煤炭、化工原料、元素资源库、惰性材料等多功能属性，有广泛的综合利用途径。因此，应因地制宜，根据煤矸石的组成和性质，深入开展综合利用，以节约煤炭资源，减少环境污染。煤矸石在建材方面的应用一、代替粘土作为制砖原料，可以少挖良田。烧砖时，利用煤矸石本身的可燃物，可以节约煤炭。二、煤矸石可以部分或全部代替粘土组分生产普通水泥。

5、三、煤矸石可用来烧结轻骨料。矸石砖煤矸石具有一定的可塑性、结合性和烧结性，经过净化、均化和陈化等工艺加工处理后，可用于制砖。它可利用煤矸石自身的矿物质成分的热量，配比适量的尾矿，石灰、灰渣等，按粘土砖的生产工艺加工而成。煤矸石烧结砖，质量较好，颜色均匀；且具有免烧、免蒸、加压成型、自然养护等优点。实践证明，矸石砖强度高、热阻大、隔音好，可降低建筑物墙体厚度，减少用砖量；同时由于矸石砖外观整洁，抗风化能力强，色泽自然，可以省去抹灰，喷涂等建筑施工工序，降低建筑和维护成本。具有广阔的市场前景和较强的市场竞争力。下图：四川省煤矸石自保温烧结砖生产线煤矸石综合利用大型项目建设 2008 2008年年4

6、 4月月1717日，四川省首家煤矸石综合利用日，四川省首家煤矸石综合利用的大型项目在沙湾区草坝工业园建成投产。的大型项目在沙湾区草坝工业园建成投产。这一大型项目是由大华新型节能建材有限公司这一大型项目是由大华新型节能建材有限公司开发修建的，是一条以工业废渣煤矸石粉煤灰为开发修建的，是一条以工业废渣煤矸石粉煤灰为原料，生产建筑墙体材料的原料，生产建筑墙体材料的煤矸石粉煤灰节能自煤矸石粉煤灰节能自保温烧结砖保温烧结砖生产线，具有国内领先水平技术和良生产线，具有国内领先水平技术和良好的可靠性。好的可靠性。该项目无烟囱排放烟尘和废热，以机械强制抽该项目无烟囱排放烟尘和废热，以机械强制抽风的方式吸收热能

7、和过滤烟尘，基本实现零排放。风的方式吸收热能和过滤烟尘，基本实现零排放。产品具有隔音、隔热、保温、节能的特点，符合产品具有隔音、隔热、保温、节能的特点，符合国家产业政策。国家产业政策。矸石砖的现状我国目前有1 000多个生产煤矸石砖的生产厂家，每年可生产矸石砖100多亿块，种类有烧结实心砖、多孔砖、空心砖、内燃砖、免烧砖等。煤矸石用于制砖，既可节能节土、保护环境，同时生产受季节、气候的影响不大，可常年运行，效益显著。煤矸石水泥 1、煤矸石可以部分或全部代替粘土组分生产普通水泥。2、自燃或人工燃烧过的煤矸石，具有一定活性,可作为水泥的活性混合材料，生产普通硅酸盐水泥(掺量小于20)、火山灰质水泥

8、（掺量2050）和少熟料水泥（掺量大于50）。煤矸石水泥 3、还可直接与石灰、石膏以适当的配比，磨成无熟料水泥，可作为胶结料，以沸腾炉渣作骨料或以石子、沸腾炉渣作粗细骨料制成混凝土砌块或混凝土空心砌块等建筑材料。英国、比利时等国有专用煤矸石代替硅质原料英国、比利时等国有专用煤矸石代替硅质原料生产水泥的工厂。生产水泥的工厂。煤矸石硅酸盐水泥煤矸石硅酸盐水泥是以煤矸石代替黏土配制水泥生料、入窑燃烧制得水泥熟料后，再掺入一定量的自燃煤矸石和石膏磨细而成的。原料的参考配比（按生料质量计）：石灰石69%82%，煤矸石13%15%，铁粉3%5%，煤13%左右。特点：该水泥凝结硬化快、早期强度高。煤矸石火山

9、灰水泥以活性SiO2和Al2O3含量较高的自燃煤矸石（或矸石渣）代替火山灰质材料，与水泥熟料、石膏共同磨细而成的。参考配比：水泥熟料65%70%，自燃煤矸石（矸石渣）25%30%，石膏5%。特点：抗蚀抗渗性好、水化热低、水泥强度较高，适用于浇灌大体积混凝土工程和生产蒸汽养护混凝土预制件。煤矸石轻骨料含碳量低于13%、SiO2质量分数在55%65%、Al2O3质量分数在13%23%的碳质页岩和选煤矸适宜烧制轻骨料。它是一种容重轻、吸水率低、强度高、保温性能好的新型建筑材料。用煤矸石烧制轻骨料有成球法和非成球法。煤矸石轻骨料1)成球法是将煤矸石破碎、粉磨后制成球状颗粒，入窑焙烧；2)非成球法是将煤

10、矸石破碎到一定粒度直接焙烧。用煤矸石烧制的轻骨料性能良好，可配制C20C30的混凝土，适于作各种建筑预制件。煤矸石利用中存在的问题 煤矸石除了在建材方面的用途外，还可回收煤炭和黄铁矿、用于发电等等。但是，我国在煤矸石利用中还面临很多问题：1）总体利用率和技术水平不高；2）优惠政策未落实；3）企业缺乏资金渠道，项目难以落实；4）企业经营管理体制落后，缺乏积极性。前 景一、将其视为一个系统工程，加强煤矸石组分与特性的基础研究，防止二次污染；二、完善附加值高、用量大的煤矸石消纳技术，如制备超白高岭土等；三、开展大型燃煤矸石循环流化床锅炉及成套发电技术等在实际工程中的应用；四、产学研联合攻关，建立技术创新机制，加大技术引进，尽快缩短与世界的差距。谢谢大家！淮南又一煤矸石山坍淮南又一煤矸石山坍塌塌(图图)3 3月月1717日下午，淮南市日下午，淮南市又发生一起煤矸石山又发生一起煤矸石山坍塌事故，一名妇女坍塌事故，一名妇女当场死亡当场死亡 。可见，煤矸石的综合可见，煤矸石的综合整治势在必行，而将整治势在必行，而将其资源化利用是唯一其资源化利用是唯一的解决途径。的解决途径。此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢