煤矸石发热量一般为800~1500卡/克,其无机成分主要是硅、铝、钙、镁、铁的氧化物和某些稀有金属。
煤矸石中的硫化物逸出或浸出会污染大气、农田和水体。 矸石山还会自燃发生火灾,或在雨季崩塌,淤塞河流造成灾害。
中国积存煤矸石达 10亿吨以上,每年还将排出煤矸石1亿吨。 为了消除污染,自60年代起,很多国家开始重视煤矸石的处理和利用。
利用途径有以下几种: ① 回收煤炭和黄铁矿:通过简易工艺,从煤矸石中洗选出好煤,通过筛选从中选出劣质煤,同时拣出黄铁矿。 或从选煤用的跳汰机──平面摇床流程中回收黄铁矿、洗混煤和中煤。 回收的煤炭可作动力锅炉的燃料,洗矸可作建筑材料,黄铁矿可作化工原料。 ② 用于发电:主要用洗中煤和洗矸混烧发电。 中国已用沸腾炉燃烧洗中煤和洗矸的混合物(发热量每公斤约2000大卡)发电。 日本有10多座这种电厂;所用中煤和矸石的混合物,一般每公斤发热量为3500大卡;火力不足时,用重油助燃。 德意志联邦共和国和荷兰把煤矿自用电厂和选煤厂建在一起,以利用中煤、煤泥和煤矸石发电。 ③ 制造建筑材料:代替粘土作为制砖原料,可以少挖良田。 烧砖时,利用煤矸石本身的可燃物,可以节约煤炭。
煤矸石可以部分或全部代替粘土组分生产普通水泥。
自燃或人工燃烧过的煤矸石,具有一定活性,可作为水泥的活性混合材料,生产普通硅酸盐水泥(掺量小于20%)、火山灰质水泥(掺量20~50%)和少熟料水泥(掺量大于50%)。 还可直接与石灰、石膏以适当的配比,磨成无熟料水泥,可作为胶结料,以沸腾炉渣作骨料或以石子、沸腾炉渣作粗细骨料制成混凝土砌块或混凝土空心砌块等建筑材料。 英国、比利时等国有专用煤矸石代替硅质原料生产水泥的工厂。 日本于1964年用煤矸石作主要原料制造轻骨料,用于建造高层楼房,建筑物重量减轻20%。 ④ 提取化工产品:含铝量高、含铁量低的煤矸石经焙烧或在沸腾炉中燃烧,可使没有化学活性的高岭土(Al2O3·2 SiO2·2H2O)转变成具有相当化学活性的煅烧高岭土(Al2O3·2SiO2),其中的Al2O3易于与酸起反应。 用硫酸浸取可得硫酸铝Al2(SO4)3;用盐酸浸取可得结晶氯化铝。 浸取后的残渣,主要为二氧化硅,可作生产橡胶填充料和湿法生产水玻璃的原料。 剩余母液内所含的稀有元素(如锗、镓、钒、铀等),视含量决定其提取价值。
此外,煤矸石还可用于生产低热值煤气,制造陶瓷,制作土壤改良剂,或用于铺路、井下充填、地面充填造地。 在自燃后的矸石山上也可种草造林,美化环境。 说明:补充资料仅用于学习参考,请勿用于其它任何用途。