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　　煤矸石是煤礦建井和生產過程中排出的一種混雜巖體，包括煤礦在井巷掘進時排出的矸石、露天煤礦開采時剝離的矸石和洗選加工過程中排出的矸石，煤矸石產生量約占煤炭開采量的10%～15%。2007年，世界硬煤產量為56億噸，其中電煤為48.5億噸，焦煤為7.5億噸。2007年，我國煤炭產量為25.23億噸，以排矸量占原煤生產量的10%估算，新增煤矸石約為2.5億噸，除綜合利用約為8000萬噸外，其余部分就近自然混雜堆積。我國已形成 1500座煤矸石山，貯存煤矸石超過30億噸、占地近30萬畝，煤矸石已成為我國積存量和年產量最大、占用堆積場地最多的一種工業廢棄物。煤矸石一般露天堆放，經過日曬、雨淋、風化、分解，產生大量酸性水或攜帶重金屬的離子水，下滲損害地下水質，外流導致地表水污染，近1/3的煤矸石由于硫鐵礦和含碳物的存在發生自燃，產生有害有毒氣體，嚴重污染環境，煤矸石堆放不僅對煤礦自然景觀造成一定的影響，有時還會產生滑坡和泥石流等自然災害。
　　
　　一、煤矸石資源化利用的現狀
　　
　　國外煤矸石利用最早始于第二次世界大戰前，直到20世紀60年代后期才真正引起各國的重視，截至目前為止在眾多研究中最成功的方法是生物復田，生物復田首先在美國和匈牙利研究成功，目前這項技術已向全世界推廣。美國還研究成功了直接從燃燒的煤矸石山中回收熱能，法國對灰分較大的煤矸石進行洗選，回收了其中的可燃物用于發電，從而節約了煤炭。復田造地是徹底消除煤矸石污染的根本方法，在國外已實施多年，效果相當顯著，其中英國青野露天礦對復田造地實施較為長久，也卓有成效。
　　
　　在國外,煤矸石利用最普遍的方法是做建材，法國在這方面做得較為出色，從70年代起的30年中，法國人共利用煤矸石1億多噸，主要用于制磚、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，可用于充填潮濕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。在英國，已燃煤矸石被認為是一種優良和經濟的材料，并得到了廣泛的利用，其中大部分被用于公路、填壩和其他土建工程的填充物。美國利用“紅矸石”（燃燒過的煤矸石渣）作為筑路材料，是目前煤矸石用量最大的一種途徑，在賓夕法尼亞州“紅矸石”被用于整修道路面。前蘇聯頓巴斯礦區每年排出約為6000萬噸煤矸石，積存的煤矸石約為8億噸，煤和硫在空氣中因氧化而自燃，使煤矸石經受煅燒變成燒巖，結果是黏土顆粒中的高嶺土脫水，具有水硬性摻合料的性質，這種燒巖經常作為碎石用。國外還報道了英、波、比、俄、日等國用煤矸石代替部分黏土生產水泥，取得了節煤、降低成本等效果。
　　
　　我國從70年代起開展了煤矸石綜合利用的工作，但是由于我國煤矸石產量大和資源區域差異顯著，以及經濟條件和技術設備的制約，我國煤矸石利用率還較低。我國煤矸石利用的主要途徑有：
　　
　　1.生產化工產品：國內外普遍采用酸鹽聯合法從煤矸石中提取氧化鋁或其他鋁鹽，流程主要包括酸法脫硅、鹽析去渣和燒結轉型等，在具體設計過程中根據原料品味和產品類型檔次進行部分改進，如用氯化氫氣體鹽析提純、氨水活化、去離子水洗滌和交聯劑高聚復合等，這些工藝解決了煤矸石綜合利用中的許多技術問題，但是在工業生產中也存在一些弊端，主要包括二氧化硅的利用率不高、生產過程排放多種廢氣、廢液和廢渣，形成二次污染，所以工業化生產受到限制。
　　
　　2.改良土壤：煤矸石中一般含有大量的碳質頁巖,其中有機質含量在15%～20%,并含有豐富的植物生長所必須的B、Zn、Cu、Co、Mo、Mn等微量元素,一般比土壤中的含量高出2～10倍。煤矸石有機復合肥料增加土壤疏松、透氣性,改善土壤結構,提高土壤肥力,達到增產目的。生產煤矸石有機復合肥料一般用化學活化法，即選用含有機質較高的破碎煤矸石粉與過磷酸鈣按一定比例混合,加入適量的活化添加劑充分攪勻,加入適量水,堆漚活化即成，還可在活化后摻入氮、鉀和微量元素等制成全養分矸石肥料。 
　
　　3.發電：煤矸石發電一般利用熱值在1000大卡左右的煤矸石做燃料,輔以適量的煤或煤泥，通過沸騰爐或循環流化床帶動發電機組發電，我國已有一批煤矸石發電廠在運轉中，如山西平朔煤矸石發電廠在原來兩臺5萬千瓦機組的基礎上擴建，今年新上兩臺 30萬千瓦的機組，取得了顯著的經濟效益,而且山西平朔煤矸石發電廠與中國礦業大學（北京）混凝土與環境材料研究所合作將煤矸石燃燒產生的粉煤灰和爐渣粉磨活化用于建筑材料。
　　
　　4.在建材中的利用：一是做水泥原料，因煤矸石的化學成分與黏土相似，可代替黏土與石灰石、鐵粉和硅質膠等原料一起配料，生產所需標號的水泥；由于煤矸石具有熱值，可節約部分燃料，也可以煤矸石為主要原料，摻入適量的石灰、石膏磨細制成水硬性膠凝材料，有時也摻用少量熟料作為激發劑制成無熟料或少熟料水泥。二是做磚瓦、輕集料和新型墻體材料，煤矸石代替黏土生產磚瓦可做到燒磚不用土或少用土，燒磚不用煤或少用煤，大量節省耕地和能源，減少污染；利用煤矸石在高溫煅燒時發氣膨脹的特性，可生產具有較高附加值的輕集料，符合混凝土輕質高強的發展方向；以煤矸石為主要原料生產的新型墻體材料，如空心砌塊和加氣混凝土制品具有容重輕、保溫吸音好的特性，可用于承重墻、非承重墻、保溫塊和保溫管等多種制品。三是做筑路和填充材料，煤矸石作為筑路材料的研究應用較為普遍，國內外已廣泛利用自燃煤矸石作為筑路材料，破碎煤矸石也可作為瀝青混凝土的集料直接用于鋪路；我國有煤矸石作為鐵路路基回填中的下層材料的研究應用，回填的種類、區域和填充工藝等不同對材料的要求不同，回填可用可控低強度材料，這種材料是由大量煤矸石、粉煤灰和其他尾礦制造而成，可用于開放式涵洞、露天礦山、涵箱的內部和周圍、排水渠或排水管的內部和周圍，以及其他具體的回填利用。四是做水泥及混凝土摻合料或輔助膠凝材料，煤矸石經過自燃或人工煅燒后具有一定活性，可摻入水泥及混凝土中作為摻合料，中國礦業大學（北京）混凝土與環境材料研究所與北京路橋建材集團共同承擔的北京市科委項目“礦山廢棄物資源化利用”，這個項目將煤矸石破碎作為瀝青混凝土集料，利用剩下小于5毫米的顆粒經過煅燒粉磨活化制造出高性能混凝土礦物摻合料，這個項目中破碎煤矸石的過程相當于對煤矸石進行了分選，將煤矸石破碎作為瀝青混凝土集料和制造摻合料結合起來，充分利用了資源能源，避免了二次污染。
　　
　　二、煤矸石資源化利用的趨勢
　　
　　國家“十一五”規劃建議中明確提出要構建一個“立足國內、煤為基礎”的能源供應體系，《中國可持續發展研究報告》預計到2010年煤炭在我國一次性能源生產和消費中將占60%左右，到2050年煤炭所占比例不會低于50%，可見我國煤炭產量還將不斷增長。雖然煤矸石是產煤過程中排放量大、污染重的廢棄物，但是煤矸石具有利用價值，國家將大力發展煤矸石資源化利用。
　　
　　煤矸石資源化利用要從本地區煤矸石特性出發，提高經濟附加值和有效成分利用率，注重工業化的可實施性，同時要從本地區建設的實際出發，充分就近利用煤矸石資源。由于煤矸石產生于煤礦，所以煤矸石回填成為一個發展方向。

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