《煤系固废》课件

煤系固废课程背景资源枯竭煤炭资源的开采导致了大量的固体废弃物产生。环境污染煤系固废的堆放和处理不当会造成环境污染。可持续发展合理利用煤系固废是实现可持续发展的重要环节。什么是煤系固废？定义煤系固废是指在煤炭开采、洗选、加工、利用过程中产生的固体废弃物。特点煤系固废通常含有大量的灰分、硫分、重金属等有害物质，对环境造成污染。煤系固废的种类煤灰燃烧后剩余的灰烬，主要成分是二氧化硅、氧化铝、氧化铁等。煤渣煤炭在燃烧过程中产生的熔融物质，冷却后形成的固体废渣。煤矸石煤炭开采过程中伴生的岩石，主要成分是泥质、砂质、石质。煤化渣煤炭加工过程中的废渣，主要成分是煤炭和矿物混合物。煤灰燃烧后灰烬煤灰是煤炭燃烧后剩余的灰烬，主要成分是二氧化硅、氧化铝和氧化铁。种类根据燃烧方式和煤种的不同，煤灰可分为粉煤灰和炉渣，其中粉煤灰颗粒细小，炉渣颗粒较大。煤渣煤渣是燃煤电厂锅炉燃烧煤炭后排出的固体废弃物。煤渣主要成分为二氧化硅、氧化铝、氧化铁等，颜色为灰色或黑色。煤渣的物理性质主要表现在粒度和密度上，粒度一般在10-100mm之间，密度在2.5-3.0g/cm³之间。煤渣的化学性质主要表现在其成分的复杂性和不稳定性上，其成分会随煤种、燃烧方式、燃烧温度等因素而变化。煤矸石煤矸石是煤炭开采过程中伴生的固体废弃物，主要成分是岩石、泥土、煤炭残渣等，通常呈灰白色或浅灰色。煤矸石的成分和性质变化较大，取决于煤田的地质条件和开采方式。煤化渣煤化渣煤化渣是指煤炭经干馏、气化、液化等过程产生的固体废弃物。它通常含有高浓度的灰分、碳、硫和重金属，具有较高的热值和潜在的利用价值。堆放由于其成分复杂，煤化渣的处理和利用存在一定的难度。目前，许多煤化渣被简单堆放在露天，造成环境污染和土地资源浪费。煤系固废的特性高热值煤系固废中含有大量的碳元素，可燃性强，具有较高的热值，可用于发电、供热等。成分复杂煤系固废的成分复杂，包含多种矿物质，例如硅、铝、铁等，需要进行合理的处理和利用。粉尘含量高煤系固废的粉尘含量较高，在运输、堆放、处理过程中会产生大量的粉尘，需做好防尘措施。煤灰的特性高含水率煤灰通常含有大量水分，使其具有粘性和易于结块的特性。化学成分复杂煤灰包含多种化学成分，包括氧化铝、二氧化硅和氧化铁等，影响其物理化学性质。碱性物质煤灰中含有较高的碱性物质，如氧化钙和氧化镁，具有较强的腐蚀性。煤渣的特性粒径和形状煤渣的粒径和形状取决于煤炭种类、燃烧条件等因素。煤渣通常为不规则形状，粒径范围较大。化学成分煤渣的主要成分包括二氧化硅、氧化铝、氧化铁等，含有大量的无机盐和重金属元素，如砷、铅、汞等。物理性质煤渣的密度、比表面积、孔隙率等物理性质对其利用方式有影响。煤渣一般具有较低的比表面积和较高的密度。煤矸石的特性低热值煤矸石的热值通常低于煤炭，且燃烧效率较低。高灰熔点煤矸石的灰熔点较高，不易熔化，在燃烧过程中易产生炉渣，影响燃烧效率。含水率高煤矸石的含水率较高，会降低其燃烧效率，增加运输和储存成本。易风化煤矸石在露天堆放时，易受雨水和风的影响而风化，导致其物理性质发生变化。煤化渣的特性高热值煤化渣含有未完全燃烧的碳，因此具有较高的热值，可用于发电或供热。化学成分复杂煤化渣含有各种无机盐类，如碳酸盐、硫酸盐、氧化物等，化学成分复杂。粉尘含量高煤化渣含有大量的细粉尘，对环境会造成一定的污染。煤系固废的产生量及分布煤矸石煤灰煤渣煤化渣煤矸石占煤系固废产生量的比例最大，约占60%。全国煤系固废的产生量年份产生量(百万吨)201010.5201512.8202015.2不同地区煤系固废的产生量40%华北煤炭产量集中，固废产生量较高。30%华东煤炭消耗量大，固废产生量也比较高。20%西北煤炭资源丰富，固废产生量占比较高。煤系固废的利用现状不断增长近年来，随着环保意识的提高和相关政策的推动，煤系固废的利用率不断提升。多种方式煤系固废的利用方式日益多样化，涵盖了建筑材料、水泥生产、农业改良等多个领域。技术进步先进技术的应用，如高效分离、深度加工等，为煤系固废的综合利用提供了有力支撑。煤灰的利用水泥混合材煤灰可以作为水泥的混合材，降低水泥生产成本并提高混凝土性能。道路建设煤灰可以用来铺设道路，降低道路建设成本。砖瓦煤灰可以用来制造砖瓦，替代部分粘土资源。煤渣的利用混凝土掺合料煤渣可作为混凝土的掺合料，降低成本，并改善混凝土的性能。路基填料煤渣可用于路基填料，减少土方开挖量，降低工程成本。砖瓦生产煤渣可用于生产砖瓦，替代粘土，节约资源。煤矸石的利用建材煤矸石可以制成混凝土、砖块、水泥等建筑材料。它还可以用于道路建设、填埋等工程。农业煤矸石可以作为土壤改良剂，改善土壤结构，提高土壤肥力。它还可以用作肥料，补充土壤中的养分。能源煤矸石可以作为燃料，发电或供热。它也可以用于生产合成气等其他能源产品。煤化渣的利用水泥原料煤化渣可作为水泥的混合材，提高水泥的强度和耐久性。建筑材料煤化渣可制成砌块、砖等建筑材料，节约资源，降低成本。道路材料煤化渣可用于路基、路面铺设，具有良好的强度和耐久性。煤系固废的处理和综合利用1处理方法堆放、填埋、焚烧2综合利用建材、农业、能源3循环经济资源化利用煤系固废的处理方法堆存法堆存法是最简单的处理方式，但容易造成环境污染，且占用土地资源。填埋法填埋法可以有效减少污染，但需要大量土地，且存在二次污染风险。焚烧法焚烧法可以减少固废体积，但会产生有害气体，需要严格控制排放。煤系固废的综合利用1循环利用将煤系固废作为原料或燃料，用于生产建筑材料、水泥、陶瓷等产品，实现资源的循环利用。2生态修复利用煤系固废改良土壤，恢复植被，改善生态环境。3能源利用将煤系固废作为燃料，替代部分传统能源，减少环境污染。煤系固废利用面临的挑战成本高处理和利用煤系固废的成本较高，需要考虑经济效益。技术限制现有的技术水平尚不能完全满足高效利用煤系固废的要求。政策法规不完善相关政策法规的缺失或不完善，制约了煤系固废的利用。降低煤系固废产生优化煤炭开采技术通过先进的开采技术，减少煤炭开采过程中的废弃物产生。提高煤炭洗选效率加强煤炭洗选工艺，最大限度地去除煤炭中的矸石和其他杂质。推广清洁燃烧技术采用低污染、高效的燃烧技术，减少煤炭燃烧过程中的污染物排放。提高煤系固废利用率水泥掺合料利用煤灰代替部分水泥，提高水泥强度，降低成本。建筑材料煤矸石和煤渣可以制成砖、砌块等建筑材料。道路材料煤渣可以用于道路建设，代替部分碎石，降低成本。完善相关政策法规完善煤炭开采许可证严格控制煤炭开采量，减少煤系固废产生。制定环保税收政策鼓励企业减少煤系固废排放，促进清洁生产。制