煤矸石资源再生利用途径略谈

2018-01-10高丽神木汇森凉水井矿业有限责任公司陕西榆林719319

化工管理 2017年35期

高丽（神木汇森凉水井矿业有限责任公司，陕西榆林 719319）

通过对煤矸石的化验分析可知，煤矸石中含有的主要元素为Al和Si，除了这两种元素之外，通过对煤矸石的化学元素检测可知，它还含有有少量的Ca、K和Na元素，只是这些元素的含量极其稀少，其构成主体为Al和Si的化合物。正是因为煤矸石资源中含有不少化学元素，所以决定了其具有潜在再生利用的可能性，而加强对煤矸石资源的再生利用工作不仅解决了煤矿行业对煤矸石的处理问题，而且还响应了国家节能减排的政策号召，具有极其重要的现实意义。本文正是立足于这一出发点，对煤矸石资源的再生利用途径进行了一些有意义的探讨。

1 煤矸石的理化性质

现实中，煤矸石的利用途径主要决定于其理化性质，通过对煤矸石中各种元素的含量极其所占比例进行精确化验，可以为其再生利用工作提供依据。煤矸石的化学成分与其内部矿物种类之间存在密切联系，不同类型煤矸石的化学成分也存在差异，具体则应以化验结果为主。以笔者单位为例，对煤矸石的化验结果如图1所示。一般而言，煤矸石中含有的主要化学元素为Al和Si，其主要存在形式为Al2O3和SiO2，至于其他诸如K、Na等元素的含量则相对较低。黏土类煤矸石就是一种主要富含Si和Al元素的典型煤矸石类型。煤矸石中Al元素和Si元素的比值是决定其利用途径的一个重要参数。比如当铝硅比大于0.5时，因为该类煤矸石在高温环境中具有良好的可塑性，所以就可以被用于陶瓷、分子筛的原料。

图1 煤矸石化验报告

2 我国煤矸石再生利用存在的问题

2.1 煤矸石利用水平普遍较低

现实中，因为受限于我国煤矿企业的规模较小的缘故，所以高技术的煤矸石利用工艺很难得到广泛的推广和应用。此外，很多企业也缺乏足够的资金和兴趣搞煤矸石的二次开发利用研究，进而也导致煤矸石的再生利用水平始终得不到有效提升。

2.2 煤矸石利用情况区域发展失衡

在实际工作中，我国煤炭资源储量丰富的地区往往比较重视对煤炭资源的开采作业工作，而对煤矸石的再生利用工作却缺乏足够的重视，并且利用工艺技术水平也不高。与之相反的是，我国煤炭资源储量比较稀少的地区却往往拥有比较成熟的煤矸石二次利用工艺，这些地区的煤矸石利用效率却往往更高。

2.3 科研工作落后

煤矸石的再生利用需要煤矿企业加强对相关技术工艺的研发力度，并在此基础上开发出更多的利用方式，而这也是推动煤矸石再生利用水平获得提升的重要前提。但我国煤矿企业对煤矸石的再生利用工作往往不够上心，煤矿产品品种单一的特性更是降低了企业对相关方面的研究兴趣，进而导致煤矸石的利用途径比较局限。

2.4 二次污染严重

近年来，虽然我国一些煤矿企业意识到了相关问题，并且加强了对煤矸石的再生利用，但因为受到技术工艺等因素的制约，在二次利用时经常会导致新的污染发生，而这就对环境造成了二次危害。

3 煤矸石资源再生利用途径分析

3.1 煤矸石资源的能源利用

煤矸石是煤矿企业在进行日常生产时产生的一种固体废料，但它同时也具有一定的能源资源属性，而这就决定了煤矸石资源可以被当作能源来加以利用。在实际工作，当需要对煤矸石资源进行能源利用时，首先要做的就是对其碳含量进行分析，根据碳含量的高低来确定其能源利用方式。例如，对于内部夹杂大量优质煤炭资源的煤矸石，可以通过洗选工艺来达到煤炭回收的目的。具体则可以通过应用洗选工艺和重力介质来实现对煤矸石资源和煤炭资源的分离，然后再对煤炭资源进行回收利用。又例如对于含碳量较高的煤矸石资源，可以将其作为硫化床锅炉的燃料，进而达到利用其进行发电的目的。现实中，煤矸石发电工艺已经逐渐成为了我国煤矸石再生利用的主要方式，这种方式具有节能减排、实施简单、工艺技术要求低等优点，缺点就是如果不对燃烧污染物进行妥善的处理，那么就可能导致二次污染问题。

3.2 煤矸石资源作为建筑材料的利用

现实中，煤矸石还可以被用来制砖和水泥，进而实现在建材领域的应用。煤矸石制砖的工艺与传统利用黏土制砖的工艺类似，区别就是在生产前需要先对煤矸石进行破碎处理。这种利用方式会产生大量的粉尘，如果不对粉尘进行妥善的处理，那么就会造成环境污染问题。此外，因为煤矸石的化学成分和黏土十分接近，而且其中还包含一定的热量，所以也可以代替黏土进行水泥生产。总之，将煤矸石运用到建材领域，不仅可以节省大量的黏土资源，而且还能为煤矿企业带来的巨大的经济效益，一举双得。