浅析煤矸石的综合利用李仕安

浅析煤矸石的综合利用李仕安

李仕安

（大唐贵州兴仁发电有限公司贵州兴仁562306）

摘要：节约土地，减少污染，发展循环经济，提高煤矸石综合利用率，已引起国家和地方政府的高度重视，国家相关部门陆续出台扶持政策加以鼓励。贵州省能源发展十三五规划对煤矸石综合利用做出了详细规划，要求到十三五末，煤矸石综合利用率必须达到80%以上。因此，新建燃煤火电项目研究煤矸石综合利用，发展循环经济，其经济价值与社会价值均非常重要。

关键词：降低污染；煤矸石；综合利用。

煤矸石是在掘进、开采和洗煤过程中排出的固体废物，是我国年排放量和累计存量最大的工业废弃物。据统计，我国煤矸石产量约为原煤总产量的15%-20%，已积存达70亿t，占地70km2，且以每年1.5亿t的速度增长。煤矸石堆存占用大量的土地，矸石中的硫化物逸出或浸出会污染大气、农田和水体，还容易自燃引起火灾。

一、煤矸石的矿物组成及化学成分

煤矸石是在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量低、比较坚硬的黑色岩石。它是由碳质页岩、碳质砂岩、砂岩、页岩、粘土等岩石组成的混合物，发热量一般为4.18—12.56MJ/kg。煤矸石的矿物成分主要是高岭土、石英、蒙脱石、长石、伊利石、石灰石、硫化铁、氧化铝等。不同地区的煤矸石由不同种类矿物组成，其含量相差也很悬殊。煤矸石的化学成分较复杂，所包含的元素可多达数十种。一般以硅、铝为主要成分，另外含有数量不等的Fe2O3、CaO、MgO、SO3、K2O、Na20、P2O5等氧化物，以及微量的稀有金属元素，如钛、钒、钴、镓等。其中SiO2与Al2O3的平均质量分数一般分别40％—60％和15％—30％之间波动。烧失量一般大于10％。在煤矸石中，CaO和Fe2O3的质量分数波动较大，往往有的煤矸石中CaO的质量分数不到1％，而有的则高达30％以上，Fe2O3的质量分数也在较大的范围内波动。

二、.煤矸石的综合利用途径

1.煤矸石发电

煤矸石发电主要是利用热值在800—1900大卡/千克的煤矸石，不仅可以节约大量的煤碳资源，且可以减少煤矸石堆存占用大量土地和降低对环境污染，是煤矸石综合利用的一条重要途径。

2.煤矸石制砖

我国利用煤矸石制砖采用全内燃焙烧技术，有的全部以煤矸石为原料，有的外掺少量粘土，用煤矸石自身的发热量提供的热能来完成干燥和焙烧，整个过程不需外加燃料，仅在煤矸石发热量较低时才向矸石中掺人少量煤炭。煤矸石烧结砖具有质量优良，颜色均匀的特点。

3.煤矸石作水泥混合材料

煤矸石经过煅烧后，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，还可直接与石灰、石膏以适当的配比，磨成无熟料水泥。

4.煤矸石铺路

煤矸石作筑路和充填材料煤矸石是很好的筑路材料，有很好的抗风雨侵蚀性能，并可降低筑路成本。

5.煤矸石回收硫精砂

在高硫煤地区，原煤经洗选加工后，大量硫铁矿向矸石中富集，洗选后矸石含硫量偏高，可采用破碎或棒磨的碎石工艺进行粉碎，达到煤矸石和硫铁矿的单体解离，然后通过跳汰机、旋流器等重选设备进行重力分选。从煤矸石中回收硫铁矿工艺：从粗到细把硫化铁破碎成单体分离；先分离先回收，分段破碎，分段回收。

三、煤矸石综合利用的必要性

就大型火电新建项目来说，煤矸石的综合利用不仅可以节约土地，降低生产成本，而且保护生态环境，是央企履行建设资源节约型、环境友好型企业的使命所在。从我厂两台660MW超临界机组来看，每年需用燃煤350万吨左右，按照15%的煤矸石量计算，每年产生52.5万吨煤矸石。如此大量的煤矸石，如果不加利用，我们需消耗大量土地来进行堆放，如此不但浪费了土地资源，还会带来环境污染。按照国家相关部门和贵州省的文件要求，新建工程不再审批煤矸石堆场。因此，煤矸石综合利用的问题是建设本项目的必备前提。

四、兴仁公司煤矸石综合利用措施

从煤矸石综合利用的途径，结合本项目所在地理位置，本项目煤矸石主要利用途径如下：

1.贵州省规划建设的贵兴铁路将在本工程投产之际开工建设，规划的高铁也随之开工建设，两条铁路均经过本项目附近，大量的煤矸石可作为铁路建设的充填材料，也可作为其他基础设施建设的充填材料，是首选的综合利用方案；

2.本项目所在地周边建设有多个大型砖厂、水泥厂和墙材生产厂，此类企业也是煤矸石利用大户，目前已与这些企业签订了意向性供应协议，预计每年可消纳煤矸石10万吨左右；距离本项目8km处有一家煤电铝一体化企业，已与该企业签订意向性供应协议，利用其建成的2×200MW循环流化床机组每年可消纳一部分煤矸石；

3.根据贵州省出台的最新能源规划，公司正在与当地政府协调，通过招商引资引进煤矸石综合利用企业，解决本项目的煤矸石综合利用问题，建成以本项目为中心的大型循环产业基地。

关于煤矸石综合利用的问题，我们仍在思考。随着国家和地方政府扶持政策的陆续出台及技术不断进步，煤矸石综合利用率一定会大幅提升。

参考文献

[1]贵州省能源发展“十三五”规划[CJ].黔发改能源[2017]686号.

[2]郭彦霞张圆圆程芳琴.煤矸石综合利用的产业化及其展望.[J].化工学报.2014

[3]雷建红.煤矸石的污染危害与综合利用分析.[J].能源与节能.2017

作者简介

姓名：李仕安，出生年月：1984.12，性别：男，籍贯：贵州盘县，学历：本科，职称：中级。