煤矸石的综合利用

煤矸石的治理和利用目录第一部分煤矸石的产生和危害第二部分煤矸石污染现状第三部分煤矸石的处理第四部分煤矸石的利用

第一部分

煤矸石概述煤矸石的来源煤矸石的组成煤矸石的危害1234

煤矸石是一种固态废弃物，又是一种宝贵资源。本次我们将通过对煤矸石的产生、危害、技术处理和工艺、以及煤矸石的利用等等的介绍，让大家对煤矸石有一个新的认识。

概述第一部分第一部分

一、煤矸石的产生

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。它是多种矿岩组成的混合物，属沉积岩，约占煤炭产量的15%。第一部分二、煤矸石的组成

煤矸石的主要矿物成分为黏土矿物和石英，常见矿物为高岭土、蒙脱石、伊利石、石英、长石、云母和绿泥石类（表1）。除了石英和长石外，以上矿物均属于层状结构的硅酸盐，这是煤矸石矿物成分的一个特点成分SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOTiO2P2O3质量分数/%40-6516-362.2-14.60.4-70.4-2.40.9-40.07-0.2第一部分煤矸石的危害煤矸石侵占土地污染大气地质危害污染水和土壤危害人类健康第一部分双击加按矸石标题文字煤矸石危害

煤矸石随开采或洗选出来后多堆于井口附近．长此已久，就形成了矸石山．这些矸石山大多紧邻居民区。侵占了大量的生活用地和建筑用地，以及大量的林地和耕地。不但造成土地资源浪费，而且破坏了矿区的生态环境，引发一系列自然和社会问题。尤其是侵占耕地，这无疑加剧了我国耕地短缺的紧张局面。3.1侵占土地第一部分煤矸石危害3.2污染大气

煤矸石是可燃性岩石，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，矸石中的残煤及其他可燃物便可自燃。煤矸石自燃所释放出的二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳等大量有害气体对矿区环境造成了严重污染。同时，煤矸石在堆放、运输、处理和加工过程中产生的大量粉尘，以及因风扬起的灰尘，也会严重污染矿区的大气．使空气质量下第一部分煤矸石危害3.3污染水和土壤煤矸石在长期堆放过程中，经风吹、日晒、雨淋等作用，析出的Hg、Pb、Ga、Ti、Sn、V、Co等有毒重金属随地表径流转入江、河、湖和地下水中，造成水体的污染。煤矸石污染土壤主要有两种方式：(1)矸石山风化飘落的降尘含有有害的重金属元素。它能严重污染土壤，同时还会阻碍植物的光合作用。(2)降尘进入土壤后，将改变土壤的pH值和土壤中微第一部分煤矸石的危害3.4地质灾害矸石山的稳定性受矸石堆放基础岩土体的抗剪强度特性、本身的结构、石堆的形状和基础岩土体孔隙的水压力等因素的制约。煤矸石堆放的自然安息角一般为38。～4O。。但是，矿区矸石山多为自然堆积而成，结构疏松，稳定性普遍较差，因而矸石山堆积过高、坡度过大的矸石山当人为开挖，爆炸或暴雨侵蚀时，很容易形成滑坡、坍塌、泥石流等地质灾害

第二部分

煤矸石污染现状煤矸石是指在煤矿建设煤炭开采及加工过程中排放出的废弃岩石。据统计，我国矸石产量约为原煤总产量的15%—20%，已积存达70亿t占地3500km2，而且以年排放量1.5亿t的速度增长但就我国煤矸石的综合利用水平尚不到排矸量的15%，余下矸石多采用圆锥式或沟谷倾倒式自然松散的堆放在矿井四周，侵占大量土地，对周围环境造成极大污染。严重影响和危害人们的生活与健康，煤矸石的环境治理问题已成当务之急。第三部分煤矸石的酸化处理煤矸石山复耕煤矸石的重金属处理煤矸石的的治理和复耕治理与复垦第三部分煤矸石的酸化治理植物适合生长在中性基质中。因此要想对煤矸石山复垦植被，必须改善矸石山的酸性。一是在矸石堆放前，可对黄铁矿加以分选回收，以减少矸石中硫化物含量。二是利用碱性化学物质中和煤矸石的强酸性，常用的有粉煤灰、石灰石、磷矿粉等。用粉煤灰可以提高矸石山的pH值，改变表层质地和增加肥力。第三部分煤矸石的重金属治理煤矸石在露天堆放情况下，经受风吹、日晒和雨淋，煤矸石中的有毒重金属元素如铅、镉、汞、砷、铬等通过雨水淋溶渗入土壤和进入下游水域，导致严重的重金属污染。重金属可迁移性差，不能降解，它在生态系统中不断积累，毒性不断增强，从而导致生态系统退化。目前对煤矸石山重金属污染的治理主要是通过植被，种植生物量较大、吸附重金属能力较强的植物，一方面吸收煤矸石中的金属，另一方面可改善矿区生态系统环境。植物种类的选择应遵循植被演替规律，宜林则林，宜灌则灌，宜草则草，模拟天然植被结构，实行乔、灌、草复层混交达到快速建造稳定植被的科学途径。矸石山的治理技术煤矸石山的复垦植被恢复是所有自然生态系统的恢复和重建的前提，是矿区复垦的必由之路。矸石山的植被种类选择，对提高煤矸石山植物复垦的质量是及为关键的。煤矸石山多处于生态脆弱地，立地条件差，温度较高，环境污染严重，植物栽培时选择树种要有利于煤矸石山的水土保持和基质的改良，优先选择抗干旱和耐贫瘠的肥料树种，如一些豆科植。

由于不同矸石山的理化性质不同，因此复垦植物种类也不同。通过种植牧草和大量施用有机肥、化肥，可加速复垦基质的熟化，促进基质理化性状逐年改善，生产力得到提高。第四部分第四部分双击添加按矸石标题文字矸石制砖矸石发电矸石做路基材料

矸石生产有机肥料矸石制水泥矸石制砖

生产煤矸石砖是全部或部分代替粘土为原料。一般要求煤矸石原料的化学成分:Si0250%-70%,Al20315%-20%、Fe203≥5%、Ca0≥2%、Mg0≥1%、SO2≥1%。矸石制水泥生产硅酸盐水泥可用7%-20%煤矸石代替粘土配制。要求煤矸石的化学成分:Al203≥30%,Si02≥50%,Mg0<2.5%、碱性氧化物((K20+Na20)<4%。煤矸石作路基材料

煤矸石作路基材料最好采用自燃后的煤矸石或含碳量很少的煤矸石。将煤矸石和熟石灰混合后成为灰矸材料，其承压强度可达350kg/cm2。灰矸材料具有承压强度高，在水中不变质，遇水不泥泞的特点。用灰矸材料作路基，成本低，施工简便，雨季可提高路基的抗水性，冬季又能改善路基的抗冻性。用煤矸石发电在煤矸石中掺入中煤或煤泥等用来发电是煤矸石利用的重要途径。2004年底全国煤矸石或泥煤低热值燃料电厂有230座,装机容量2MkW,年发电量约12GkWh,占矿区用电的30%,减少因堆积矸石占地200ha。生产有机肥料煤矸石中不仅含有有机质，而且含有多种植物生长所必需的微量元素。据测，煤矸石中氮、磷、钾和微量元素的含量是一些土壤中的数倍，酸碱度和有害元素的含量很适中，使用煤矸石作原料生产有机肥，一般都需破碎筛分以降低矸石的粒度，另外，还根据需要加人不同配比的添加剂和活化剂。该技术是煤矸石综合利用的一条新途径。煤矸石是采煤、选煤活动的必然产物，它对煤矿区环境造成的污染是不可避免的。长期的采矿活动使煤矿区的环境严重恶化，生态系统受到破坏。对矸石山进行造林绿化、恢复植被，建立起稳定的人工植物群落，是煤矸石山治理的根本途径，也是煤矿区生态重建的前提与核心。总结单击此处添加标题单击此处添加标题单击此处添加段落文字内