董建勋，苏孝杰

(1.河南平煤神马环保节能有限公司；2.炼焦煤资源开发及综合利用国家重点实验室；3.平顶山工业尾废综合利用工程技术研究中心，河南 平顶山 467000)

煤矸石是目前我国排放量最大的工矿业固体废弃物之一，主要来自煤炭采选过程，是煤炭资源开发和洗选加工过程中的副产物，煤矸石综合排放量占原煤产量的15%～20%。目前，我国已累计堆存51 亿t煤矸石，每年新产生煤矸石量6 亿t以上，占用了大量的土地。煤矸石长期暴露于空气中易受风化而发生自燃，产生大量的CO、SO2和H2S等有毒气体污染空气。另外，煤矸石露天堆放，经降雨沐浴后，对土壤、水环境产生非常大的危害。尽管煤矸石资源化利用的相关研究开展很久[1-6]，但由于历史存量比较大，煤矸石的利用依旧困扰着全国大多数煤矿相关企业。2019年，平顶山市煤矸石新增产量为1 640 万t，累计库存量6 500 万t，主要来源于平顶山地区各煤炭开采和洗选企业，综合利用量920 万t，综合利用率为56.1%。2020年8月26日，《平顶山市煤矸石管理办法(试行)》颁布实施；2020年9月1日，新修订的固废法正式实施。随着国家环保治理逐步深入，平顶山地区开展煤矸石的资源化利用已是大势所趋。

1 平顶山地区煤矸石基本情况

煤矸石以常量元素为主，兼含多种微量元素，各种松散伴生元素含量极低，属痕量元素，成分相当复杂，构成煤矸石的元素达十多种，一般以SiO2、Al2O3为主要成分，另外含有数量不等的Fe2O3、CaO、MgO、SO3、K2O、Na2O 等无机物，以及微量的稀有元素(钛、钒、钴等) 。煤矸石的组成比较复杂且成分极不稳定，不同地区的煤矸石成分也不相同，主要是由碳质页岩、碳质砂页岩、砂质页岩、泥质页岩等岩石和粘土组成的混合物[7-9]。……