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煤矸石

作者:admin   发布时间:2019-12-29

煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物,是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。包括巷道掘进过程中的掘进矸石、采掘过程中从顶板、底板及夹层里采出的矸石以及洗煤过程中挑出的洗矸石。其主要成分是Al2O3、SiO2,另外还含有数量不等的Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O、P2O5、SO3和微量稀有元素(镓、钒、钛、钴)。

煤伴生废石是矿业固体废物的一种,是在掘进、开采和洗煤过程中排出的固体废物。是矿业固体废物的一种,包括洗煤厂的洗矸、煤炭生产中的手选矸、半煤巷和岩巷掘进中排出的煤和岩石以及和煤矸石一起堆放的煤系之外的白矸等的混合物。是碳质、泥质和砂质页岩的混合物,具有低发热值。含碳20%~30%,有些含腐殖酸。中国历年已积存煤矸石约1000Mt,并且每年仍继续排放约100Mt,不仅堆积占地,而且还能自燃污染空气或引起火灾。煤矸石主要被用于生产矸石水泥、混凝土的轻质骨料、耐火砖等建筑材料,此外还可用于回收煤炭,煤与矸石混烧发电,制取结晶氯化铝、水玻璃等化工产品以及提取贵重稀有金属,也可作肥料。

用途煤矸石弃置不用,占用大片土地。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。

煤矸石代替燃料:化铁;烧锅炉;烧石灰;回收煤炭。生产水泥:生产普通硅酸盐水泥;生产特种水泥;生产无熟料水泥。生产建筑材料:煤矸石烧结砖,质量较好,颜色均匀;煤矸石生产轻骨料,轻骨料是为了较少混凝土的相对密度,而选用的一类多孔骨料;生产煤矸石棉,以煤矸石和石灰为原料,经高温融化,喷吹而成的一种建筑材料。生产化工产品:制结晶三氯化铝,以煤矸石和化工工业副产盐酸为主要原料,经过破碎、培烧、磨碎、酸浸、沉淀、浓缩结晶和脱水等生产工艺而制成,是一种新型的净水剂;制水玻璃;生产硫酸铵,煤矸石内的硫化铁在高温下生产SO2,再氧化而生产SO3,遇水生产硫酸,并与氨的化合物生产硫酸铵。

煤矸石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。炉渣可生产炉渣砖和炉渣水泥。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。测试煤矸石的发热量应使用专门的仪器进行,微机量热仪可以满足发热量的测试。

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。煤矸石烧结空心砖,是指以页岩,煤矸石或粉煤灰为主要原料,经焙烧而成的具有竖向孔洞(孔洞率不小于25%,孔的尺寸小而数量多)的砖。其外形尺寸,长度为290,240,190mm,宽度为240,190,180,175,140,115mm,高度为90mm。由两两相对的顶面、大面及条面组成直角六面体,在中部开设有至少两个均匀排列的条孔,条孔之间由肋相隔,条孔与大面、条面平行,其间为外壁,条孔的两开口分别位于两顶面上,在所述的条孔与条面之间分别开设有若干孔径较小的边排孔,边排孔与其相邻的边排孔或相邻的条孔之间为肋。

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