张 宁，张泽鹏，宋慧平

(山西大学 资源与环境工程研究所 国家环境保护煤炭废弃物资源化高效利用技术重点实验室，山西 太原 030006)

0 引 言

煤矸石是煤炭开采和分选加工过程中产生的固体废物，具体包括岩石巷道掘进过程中产生的掘进矸石，采煤过程的矸石和选煤厂生产排出的矸石[1]。我国煤矸石产量大，据统计，2018年全国原煤产量为36.83亿t[2]，按照1 t原煤产生0.15～0.20 t煤矸石[3]计算，仅2018年煤矸石产量就达5.52亿～7.37亿t。煤矸石长期堆积在地表，经风化分解、雨水冲刷或自燃会产生粉尘、有害气体和有害废水，从而污染空气、水体和土壤，同时，煤矸石的大量堆存不仅占用土地，而且会引起泥石流、滑坡等地质灾害[4-5]。为了减少煤矸石对环境的危害，同时实现资源节约利用，国内学者不断探索煤矸石综合利用途径[6-8]，目前国内已形成单套设备年消纳近百万吨煤矸石的生产能力，煤矸石的年综合处理能力目前已经达到4亿余吨[9]。煤矸石的规模化、高值化利用对于实现矿产资源节约和综合利用具有重要意义。

煤矸石高附加值利用是研究热点之一[10-12]，目前煤矸石高附加值产品主要开发方向包括氯化铝、硫酸铝、白炭黑、分子筛、造纸涂料和提取有价金属等[13]。但有关高附加值利用的研究工作仍不完善，如SiO2与Al2O3是煤矸石中含量最多的物质，同时回收或联合利用的研究较少[14]，且随着煤矸石综合利用发展，这一过程产生的废液和废渣问题也日益凸显。孙宇斐等[15]采用萃取结晶的方法研究了煤矸石制备白炭黑过程中碳酸钠的回收问题，认为95%乙醇作为萃取剂基本可以满足充分结晶碳酸钠的要求。……