煤矸石资源化利用的研究进展
2021-01-12王晓栋丁会敏
化学工程师 2021年4期
关键词:利用
王晓栋,张 玥,陈 松,丁会敏,张 宇
(黑龙江省能源环境研究院,黑龙江 哈尔滨150090)
煤矸石是指煤炭开采、洗选加工过程中产生的固体废弃物。据统计,我国目前煤矸石累计存量达70亿t以上,占地面积70km2,且仍以3.0~3.5亿t·a-1的速度增加[1,2]。煤矸石的大量堆放,不仅占用土地,还会造成土壤、水体、空气污染,引发地质灾害[3,4]。本文鉴于煤矸石大量堆积所产生的危害,根据其矿物组成及化学成分差异,对煤矸石进行资源化利用,以期为煤矸石更深入的开发提供参考。
1 来源与性质
煤炭在开采、洗选加工过程中产生大量的煤矸石、粉煤灰等固体废弃物。其中,煤矸石是由粘土岩类、铝质岩类、砂岩类、碳酸盐类等多种矿岩组成的混合物。不同的岩石含有不同的矿物组成,其岩石种类和矿物组成直接影响煤矸石的化学成分。煤矸石主要由无机质构成,其中含有少量有机质。无机质主要是矿物质和水。构成矿物质的主要成分为SiO2、Al2O3,另外含有数量不等的Fe2O3、CaO、MgO、TiO2、K2O、Na2O等氧化物,以及微量的Ti、V、Co等过渡金属,此外,还含有As、Pb、Cd、Hg、Cr等有毒有害物质[5,6]。煤矸石中有机质的主要元素为C,其它为H、O、N和S等元素。可见,煤矸石的化学成分较为复杂,不同地区的煤矸石矿物组成及化学成分不同。化学成分决定煤矸石的理化性质,所以在煤矸石利用之前,首先进行矿物组成及化学成分分析,以更好的进行资源化利用。
2 危害性
煤矸石的大量堆放,给环境带来巨大危害,影响人们身心健康。具体危害如下:(1)矸石山的不稳定性,引发地质灾害[7];……
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