1樓：
可以用最有效的控制法治理自燃恢復綠植覆蓋，中科立得工業節能裝備****在山西陽泉實驗成功
煤矸石的資源化綜合利用現狀及前景
2樓：中地數媒
一、國外煤矸石資源化利用現狀
世界各國都很重視煤矸石的處理和利用，自上世紀60年代開始，許多國家開始進行了煤矸石綜合利用，到上世紀70年代，國外部分礦區煤矸石的利用率已達100%。如美國和匈牙利等國將煤矸石進行生物復田，取得了很好的實效。美國直接從燃燒的煤矸石山中**熱能，法國對灰分較大的煤矸石進行洗選，**了其中的可燃物用於發電，從而節約了煤炭。
在國外，煤矸石利用最普遍的方法是用作建築材料，法國在這方面做得較為出色，從上世紀70年代起的30年中，法國人共利用煤矸石1億多噸，主要用於制磚、生產水泥和鋪路；在法國，紅色煤矸石的顆粒具有抗水沖蝕能力，可用於充填潮溼甚至沼澤和積水塌陷坑，被認為是很好的填充材料，可使路基具有良好的不透水性，法國北部所有載重道路都是使用這種材料作為路基。近年來，法國還研究煤矸石在水泥中利用的新方法，即將含煤比例較高的煤矸石既作為原料又作為燃料投入窯爐生產水泥。英國煤管局在2023年成立了煤矸石管理處，將煤矸石作為一種優良、經濟的材料，廣泛用於公路、填壩和其他土建工程的填充物。
在德國，煤矸石主要用於井下採空區充填和用作建築材料。據報道，英、波、比、俄、日等國用煤矸石代替部分粘土生產水泥，取得了節煤、降低成本等效果。
二、國內煤矸石資源化利用現狀
2023年聯合國環發大會以後，可持續發展成為人類發展追求的共同目標，發展中國家對環境問題也高度重視，而且為避免走發達國家「先汙染，後治理」的老路，對礦山環境的管理和治理也逐漸提到了議事日程上來。國際組織以國際公約、論壇、專案研究和倡議等方式，促進礦業環境的改善。對礦業環境問題有影響的國際公約主要有：
對有害廢棄物及其處理的跨國境移動控制的《巴塞爾公約》、《長期跨國環境空氣汙染公約》等。
隨著全球經濟可持續發展戰略的進一步落實和我國工業化過程的進一步深化，我國**對環境保護工作的力度也在不斷加大和加強。煤矸石的充分利用和汙染己經引起了我國**的高度重視。我國**已通過制定和完善有關政策法規、支援技術革新、嚴格管理和執法，以提高礦山環境保護整體水平。
2023年4月29日，第九屆全國人民代表大會常務委員會第十五次會議通過的《中華人民共和國大氣汙染防治法》第三章為防治燃煤產生的大氣汙染；第三十一條為在人口集中地區存放煤炭、煤矸石、煤渣、煤灰、砂石、灰土等物料，必須採取防燃、防塵措施，防止汙染大氣。
「九五」期間，國家出臺了一系列有關資源綜合利用相關的產業政策，都將煤矸石山綜合治理和利用作為支援的重點，如《當前國家重點鼓勵發展的產業、產品和技術目錄》、《當前國家優先發展的高技術產業化重點領域指南（目錄）》中都把煤矸石綜合利用作為鼓勵發展的產業。
我國從上世紀70年代起開展了煤矸石綜合利用工作，開闢了一系列煤矸石的利用途徑，煤矸石綜合利用有了較大的發展。煤矸石的資源綜合化利用可以分為資源**和工程利用兩種途徑。資源**利用是用低燃燒值的煤矸石作沸騰爐燃料進行發電；對煤矸石中的伴生礦物提取利用，如製取氧化鋁、聚合鋁、礬土及硫酸產品等；生產建築材料，如製取矸石磚、矸石水泥及耐火材料和陶瓷等；工程利用則是將煤矸石作為充填材料進行復田和土工利用，如礦區塌陷地的充填復墾，公路、鐵路、廣場建設的基礎充填等（圖2-4）。
但由於資源性質的因素、經濟條件的制約、技術裝置的差距以及市場變化的影響，目前煤矸石的利用率為10%～30%，與發達國家相比差距仍然較大。這就需要我們進一步加大對煤矸石開發技術研究，進一步開發煤矸石的綜合利用和工業化生產，以充分利用礦產資源，增加社會經濟效益，同時又減少汙染，促進資源與環境的可持續發展。
圖2-4 煤矸石資源綜合化利用
三、煤矸石的資源化及利用途徑
1.生產化工產品
（1）製造鋁鹽系列產品
鋁鹽在工業生產中具有廣泛的用途，如硫酸鋁廣泛用於水處理、媒染、石油除臭脫色、油脂澄清等。利用煤矸石制硫酸鋁不僅可解決煤矸石處理難題，而且也節省了鋁礬土資源。利用煤矸石制硫酸鋁已在山西、甘肅多家煤礦得到了應用。
（2）製造矽系列產品
煤矸石中矽含量較高，因此，煤矸石矽元素的利用是綜合利用的重要途徑。目前主要用於製造水玻璃、白炭黑、陶瓷原料等。
（3）製取鈦白粉
對於tio2含量達到7.18%以上的煤矸石，可用於生產鈦白粉。鈦白粉具有很好的遮蓋力和著色能力，廣泛應用於油漆、造紙、塑料等行業。
（4）**硫及硫鐵礦
我國與煤伴生、共生的硫鐵礦資源十分豐富，分佈較廣。賦積在煤中的硫鐵礦經洗選後，絕大部分富集在煤矸石中。硫鐵礦是化工和化肥工業的重要原料，主要用途是製造硫酸和提煉硫磺。
而我國的硫產量不能滿足國內生產的需要，經常進口硫磺以補充生產不足，因而在加工煤炭的同時**硫鐵礦無疑具有十分重要的意義。另外，脫了硫的煤矸石減輕了對環境的汙染，也便於進一步的加工利用。硫在煤中的富集方式主要有黃鐵礦硫、硫酸鹽硫和有機硫。
因為硫的需求原因和環保的要求，對硫的**已引起眾多礦區的注意。硫的**工藝也初具規模，方法多種多樣，該技術在一些高硫礦區應用更為廣泛。
如重慶南桐礦務局幹壩子選煤廠從高硫煤矸石中提取硫精礦獲得成功。入洗矸石含硫10%～31%，主要成分為黃鐵礦硫。採用重介法分選選出：
含硫35%、含碳小於8%的硫精礦，灰分45%～50%的泥煤和尾礦3種產品。河北開灤唐家莊礦選硫車間2023年初投產。入洗矸石含硫為3.
98%，主要成分為黃鐵礦硫。經洗選產出4種產品：含硫30%～35%、含碳小於8%的硫精礦，發熱量14.
63mj/kg可作燃燒用的動力煤，發熱量6.27mj/kg的低熱值燃料和煤矸石。
2.建築原料
（1）制磚
煤矸石具有一定的可塑性、結合性和燒結性，經淨化等工藝處理後，可用於制磚。目前，我國煤矸石磚產量已達200億塊，年綜合利用煤矸石約5000×104t。煤矸石制磚不僅可以解決煤矸石對環境的汙染，滿足經濟建設需求，同時也可保護我國有限的耕地資源，從根本上改變「秦磚漢瓦」的生產歷史，實現「制磚不用土，燒磚不用煤」的環保效應。
例如2023年山西省潞安礦業集團從義大利引進一條煤矸石制磚生產線，這是目前我國最大的煤矸石綜合利用專案。建成投產後，每年消耗煤矸石30×104t，產磚1.3億塊；同時節約煤矸石佔地2.
5×104m2，與粘土製磚相比，還少浪費土地3.5×104m2。2023年山西大同市天源榮昌新型建材****年產5億塊煤矸石燒結空心磚系列產品專案開工；同年，陽泉南煤年產2.
6億塊煤矸石燒結磚生產線投產，每年消耗煤矸石30×104t，取得了良好的經濟效益和環境效益，在實現廢物利用的同時，既降低了成本，又減小了煤矸石對當地的汙染。其產品可用於室內地面裝修和檯面裝修，具有防汙、零級吸水率、無放射性、光澤度高等特點，具有很強的市場競爭力。
（2）生產水泥
煤矸石和粘土的化學成分相近，用它代替部分或全部粘土生產普通水泥能提高熟料質量。用煤矸石製作水泥原料的生產過程與生產普通水泥基本相同。利用煤矸石制水泥，不僅可以減少成本，而且可以消化大量的煤矸石，減小對環境的汙染。
（3）混凝土
山西陽煤集團用該地自燃煤矸石為骨料，配入矸石砂、矽酸鹽水泥製成200～300號煤矸石混凝土，其物理效能和質量符合有關規定。用自燃煤矸石山生產的混凝土比普通混凝土的密度低20%，是高層建築的優質材料。
（4）土地復墾和路床填料
充填塌陷區是一種重要的復墾方式。利用熱值低的煤矸石作為充填煤礦塌陷區造地，這種利用消耗煤矸石量大，且可以把目前沒有能力利用的煤矸石儲存起來，等技術和經濟上可行時再進行開發利用。這樣可減少煤矸石對礦山環境的汙染（佔地、汙染水源、汙染大氣、影響環境衛生等）。
在充分利用礦區固體廢物的同時，解決塌陷地的復墾問題，因而具有一舉多得的效果。如安徽淮北礦務局在兩個大塌陷區填埋，煤矸石復土還田，造地1600多畝，獲得較好的環境效益和社會效益。另外還可用於建設用地。
煤矸石含有一定的活性物質，具有較好的路用效能和強度，可用作一般公路的底基層或作為路基。填料築路用的煤矸石宜為強度高、風化輕、熱值低的矸石。從山西省陽泉市交通局瞭解到，在日前通車的307國道複線建設中，交通建設部門變廢為寶，用煤矸石鋪路，節約資金9200多萬元。
據陽泉市交通局介紹，307國道複線工程全長28.8km，是陽泉市的重點工程。工程開工後，由於缺少天然沙礫，施工單位設想用堆積如山的煤矸石作為路床填料。
大量的科學論證和試驗表明，煤矸石作為填料時，要選用自燃、半自燃過的煤矸石，其各項技術指標需全部符合公路工程路基設計規範的要求。307國道複線工程全線採用了煤矸石作為路床填料。目前，1m3沙礫石運到工地的**是60餘元，而1立方米煤矸石運到工地的**只有10多元，整個工程因此降低投資9200多萬元。
陽泉市是我國重要的煤炭產區，現存煤矸石山20餘座，而且每年新增700×104t左右。大量煤矸石的存放不僅佔地，還產生了大量的二氧化硫，陽泉市每年需花費大量資金進行掩埋處理。用煤矸石鋪路，可以就地取材，變廢為寶，減少汙染，節約投資。
3.生產農業產品
（1）生產有機複合肥
煤矸石一般含有大量的炭質頁岩或粉砂岩，含有15%～20%的有機質，以及大量豐富的植物生長所需的稀有元素。煤矸石經粉碎碾磨後，按一定比例與過磷酸鈣混合，加入適量活化劑與水，充分攪勻後堆漚，可製得新型化肥。重慶煤炭研究所、北京市勘察院、龍口礦務局和鄭州礦務局等利用煤矸石生產有機複合肥，都取得了較好的效益。
（2）生產微生物肥料
以煤矸石等為載體，外加新增劑等，可製成煤矸石微生物肥料，主要以固氮菌肥、磷肥、鉀細菌肥為主。微生物肥料生產工藝投資少，具有很好的經濟效益和社會效益。
（3）改良土壤
利用煤矸石中的微量元素和營養成分，適當摻入一些有機肥，可有效改良土壤結構，增加土壤疏鬆度和透氣性，提高土壤含水率，促進土壤中各類細菌新陳代謝，使土地得到肥化，促進植物生長。
4.煤矸石井下填充
煤矸石充填採礦法不僅可以有效解決地表塌陷和沉降問題，而且消化了大量煤矸石。主要包括軌道運輸填充技術、注漿填充技術、壓風填充技術。
5.煤矸石發電
我國已有一批煤矸石發電站在運轉中，如我國自行設計實施的第一座大型煤炭礦井——山東省協莊煤礦便是一例。該礦於2023年開始興建一座設計能力為24mw的煤矸石發電廠，目前發電量保持1.6×108 kw·h以上，年消耗煤矸石30×104t。
該礦煤矸石熱電廠建成後，實行熱電聯供，年節約原煤4×104t，少支付電費1.2億元以上，節省煤矸石堆放佔地25畝，安置待業和下崗人員733人，既節約了資源，又收到了良好的社會、經濟和環境效益。
山西省陽泉市按照「榨乾吃盡」的思路，利用煤矸石發電。按發熱量計算，陽泉一年所產煤矸石的數量，相當於220×104t標準煤。目前，全市已有煤矸石電廠4家，發電能力11.
8×104 kw，年利用煤矸石100×104t；正在建設的3家，建成投產後年可消化煤矸石400×104t。據初步統計，至目前，陽泉市已建起煤矸石發電廠、煤矸石磚廠、高嶺土廠、商品混凝土廠等十幾個煤矸石綜合利用企業，年可節約標準煤近百萬噸。
四、煤矸石資源化利用存在的問題及展望
1.煤矸石資源化利用存在的問題
我國煤矸石資源化利用主要存在以下幾方面問題：
1）對我國不同區域的煤矸石基本特徵缺乏系統的調查研究，對煤矸石開發利用缺乏系統的基礎研究資料；
2）目前煤矸石綜合利用技術不夠成熟，導致煤矸石資源化較差，不足以使煤矸石產業產生投資吸引力；
3）對煤矸石堆存所產生的生態環境和社會危害缺乏量化的研究和準確估算，難於對煤矸石資源化、減量化處理帶來的經濟效益、社會效益和環境效益進行客觀的評價，難以提出和執行多方共贏、科學合理的扶植政策；
4）缺乏資金渠道。煤矸石綜合利用專案在資金上得不到保證，投入嚴重不足。目前國家沒有專項資金扶持，原有的煤矸石綜合利用專項資金已被取消，而新的融資渠道還沒有形成，企業籌措資金困難，一些煤矸石發電、煤矸石建材專案難以落實，給煤矸石的擴大再利用帶來不便；
5）優惠政策落實難。目前國家已經出臺的有關煤矸石的優惠政策，在某些地區還存在落實較難和可操作性較差的問題，存在著專案審批難、併網發電難、政策落實難，嚴重挫傷了企業開展煤矸石綜合利用的積極性。
2.促進煤矸石資源化利用的方向**
（1）治理煤矸石的目標
結合煤矸石化學成分、礦物組成以及地方優勢，選擇綜合利用途徑，並且本著清潔生產的理念從產品生產、消費、**和處置等環節著手，兼併相關資源化利用工藝中的高能耗、高成本環節，形成聯產工藝，豐富和完善產品鏈，提高產品品質和附加值，實現煤矸石減量、變廢為寶的目標。
（2）煤矸石治理，需創新思路
我國煤矸石的排放量逐年增長，增加的廢棄物將佔用更多土地，在科技高度發展的今天，各級**部門和廠礦企業需要創新思路。
（3）實施防滅火措施
對於目前無法利用、自燃或潛在自燃的煤矸石山，應首先進行防滅火，然後通過生態建設恢復植被，最大程度地減少其對環境、社會的不良影響。
綜上所述，煤矸石問題是亟待解決的重大環境問題和社會問題，要充分認識和定量化研究煤矸石資源化利用、綜合治理帶來的社會效應和環境效益。今後應從生產方式、市場機制和政策扶植相配套入手，促進矸石綜合利用方式的改進和企業經濟效益的改善，徹底解決矸石環境汙染問題。隨著企業環境意識的增強和研究程度的深入，可以預見，煤矸石應用的領域和規模必將不斷擴大。