煤矸石是煤炭開(kāi)采和洗選加工過(guò)程中產(chǎn)生的固體廢棄物，屬于沉積巖類。其化學(xué)成分以二氧化硅（SiO₂）和氧化鋁（Al₂O₃）為主，含碳量較低，質(zhì)地堅(jiān)硬，呈黑灰色。
煤矸石產(chǎn)生量大，每產(chǎn)1噸原煤約排放0.1-0.2噸煤矸石，累計(jì)堆存超50億噸，且以每年8億噸增速擴(kuò)大。煤矸石堆積會(huì)占用土地、自燃釋放有害氣體（如CO、SO₂）、淋溶污染土壤及地下水，甚至引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。然而，煤矸石可通過(guò)資源化利用變廢為寶：用于制磚、水泥等建材；發(fā)電或制取燃料氣；提取氧化鋁、生產(chǎn)陶瓷等化工產(chǎn)品；改良土壤或制作肥料；還可用于礦區(qū)回填、生態(tài)修復(fù)等。
工藝流程
煤矸石的加工工藝流程涵蓋預(yù)處理、破碎篩分、磨粉細(xì)化、煅燒活化及后處理等環(huán)節(jié)，最終實(shí)現(xiàn)資源化利用。以下是詳細(xì)流程：
第一階段：分選除雜
通過(guò)振動(dòng)篩、磁選機(jī)剔除木材、金屬、塑料等雜質(zhì)，并去除表面泥土粉塵，降低含泥量。若含水率過(guò)高（>10%），需自然晾曬或烘干，防止設(shè)備堵塞。
第二階段：破碎與篩分
使用破碎機(jī)將物料破碎至≤50mm，并使用多層振動(dòng)篩按粒徑分級(jí)（如0-5mm、5-10mm），粗顆粒返回破碎形成閉路循環(huán)。
第三階段：磨粉加工
采用立式磨粉機(jī)、超細(xì)立式磨粉機(jī)、環(huán)輥磨粉機(jī)等設(shè)備，根據(jù)需要將顆粒物料磨細(xì)至328-2500目細(xì)粉，以此滿足不同工業(yè)需求。
第四階段：煅燒與活化
在800℃以上活化硅鋁組分、去除碳質(zhì)、固化重金屬，并縮減體積20-30%。需嚴(yán)格控制溫度分區(qū)（如預(yù)熱帶、脫碳帶、晶變帶等）及時(shí)間，確保反應(yīng)充分。
第五階段：風(fēng)選與脫水
風(fēng)選機(jī)去除過(guò)量石粉，滿足建筑用砂標(biāo)準(zhǔn)（如含泥量≤3%）。洗砂機(jī)去泥，脫水篩降低含水率，便于儲(chǔ)存運(yùn)輸。
第六階段：環(huán)保措施
配置脈沖除塵器確保排放達(dá)標(biāo)。廢水循環(huán)利用或達(dá)標(biāo)排放。
主要用途
- 建筑材料：用于制磚、生產(chǎn)水泥、輕骨料、空心砌塊、混凝土、陶瓷材料，并可作為道路建設(shè)的路基材料。
- 能源替代：高熱值的煤矸石可用作發(fā)電燃料，減少煤炭消耗。
- 農(nóng)業(yè)應(yīng)用：可制成肥料和土壤改良劑，改善土壤結(jié)構(gòu)，提高作物產(chǎn)量，并減少土傳病害。
- 化工原料：提取鋁、硅等元素生產(chǎn)化工產(chǎn)品，如氧化鋁、硅酸鹽，還可制備多孔陶瓷、分子篩等高附加值材料。
- 生態(tài)修復(fù)：用于土地復(fù)墾和生態(tài)修復(fù)，促進(jìn)植被恢復(fù)，改善生態(tài)環(huán)境。
- 其他用途：作為填充材料用于路基、低洼地填充等，還可用于污水處理和煙氣脫硫，減少環(huán)境污染。
