工業(yè)廢棄物探討--淺談煤矸石的應(yīng)用 煤矸石,,煤伴生廢石,,煤炭生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的巖石統(tǒng)稱(chēng)。包括混入煤中的巖石,、巷道掘進(jìn)排出的巖石,、采空區(qū)中垮落的巖石、工作面冒落的巖石以及選煤過(guò)程中排出的碳質(zhì)巖等固體廢物,。是碳質(zhì),、泥質(zhì)和砂質(zhì)頁(yè)巖的混合物,其主要成分是Al2O3,、SiO2,另外還含有數(shù)量不等的Fe2O3,、CaO,、MgO、Na2O,、K2O,、P2O5、SO3和微量稀有元素(鎵,、釩,、鈦、鈷),。
我國(guó)是一個(gè)貧油多煤的國(guó)家,,因此對(duì)煤的需求量很大,而煤礦排矸量約占煤炭開(kāi)采量的8%-20%,目前我國(guó)煤矸石總積存量為45億噸,,而且逐年增長(zhǎng),,煤礦附近的煤矸石山已成為我國(guó)煤礦的標(biāo)志。煤矸石的大量堆積,,侵占大量耕地,,破壞地質(zhì)地貌,矸石山可引發(fā)渣石流和坍塌事故,,同時(shí)矸石中含有殘煤,、碳質(zhì)泥巖、流鐵礦,、碎木材等可燃物,,長(zhǎng)期露天堆積,產(chǎn)生自燃現(xiàn)象,,排放出大量的co,、co2、so2,、h2s及nox,、cmhn等有害氣體,會(huì)造成植物生長(zhǎng)緩慢,、生長(zhǎng)量降低,,草地植被種類(lèi)減少、病蟲(chóng)害增多,、易發(fā)呼吸道疾病,。煤矸石受到降雨噴淋或長(zhǎng)期處于浸漬狀態(tài),矸石中的粉塵會(huì)成為水中懸浮物,,有害成分溶解后進(jìn)入水體,、土壤、對(duì)水環(huán)境和土壤環(huán)境造成二次污染,,煤矸石對(duì)生態(tài)環(huán)境危害嚴(yán)重,。 我國(guó)作為一個(gè)資源比較貧乏的國(guó)家,主要的礦產(chǎn)資源人均占有量不到世界水平的一半,,石油,、天然氣等優(yōu)質(zhì)能源不足的矛盾成為突出,煤矸石既是一種固體廢棄物,,也是可以利用的資源,。煤矸石是煤炭生產(chǎn)過(guò)程中的主要廢棄物,傳統(tǒng)的處理方式是直接排至地面,。在造成污染后再進(jìn)行治理,,既沒(méi)有經(jīng)濟(jì)效益,,也沒(méi)有環(huán)境效益。因此在治理矸石問(wèn)題上,,既要采取從源頭抓起的處理方式,,實(shí)施清潔生產(chǎn),又要搞好綜合治理,、保護(hù)環(huán)境,,并最大限度地利用礦產(chǎn)資源,走資源循環(huán)發(fā)展的道路,。 目前,,國(guó)內(nèi)外主要利用煤矸石:發(fā)電,生產(chǎn)建材,,開(kāi)發(fā)煤矸石中的共伴生礦物質(zhì),,生產(chǎn)肥料,筑路,、填坑,、土地復(fù)墾等。 利用煤矸石發(fā)電:我國(guó)每年產(chǎn)生的煤矸石,、煤泥等低熱值燃料,,按熱量折算相當(dāng)于1500萬(wàn)t-1800萬(wàn)t標(biāo)準(zhǔn)煤。利用好這些低熱值燃料,,相當(dāng)于新增一個(gè)大型礦區(qū)的煤炭產(chǎn)量,。例:如果每年綜合利用煤矸石20萬(wàn)t,相當(dāng)于節(jié)約原煤10萬(wàn)t,,減排SO2 40萬(wàn)t,,CO2 45t萬(wàn),粉塵0.31t萬(wàn),。 利用煤矸石燒磚:傳統(tǒng)的粘土磚破壞耕地,,消耗能源,而采用煤矸石自身發(fā)熱量進(jìn)行焙燒,,不需任何外摻料,、外投煤,是優(yōu)良的新型墻體材料,。每生產(chǎn)一億塊煤矸石可節(jié)約土地1.8hm2,8000萬(wàn)t,利用煤矸石25萬(wàn)t,。 利用煤矸石制水泥:由于煤矸石和粘土化學(xué)成分相近,,同時(shí)含有一定量的炭和熱量,可以替代粘土做為生產(chǎn)水泥的原材料或是做為混合材料直接摻入熟料中增加水泥的產(chǎn)量,,煤矸石水泥的生產(chǎn)工藝與粘土水泥生產(chǎn)工藝相同,。 利用煤矸石中的共伴生礦物:煤矸石中含有al,、fe、s,、as,、gd等多種因素,當(dāng)其含量達(dá)到一定的富礦含量時(shí),,可回收利用,。從80年代初開(kāi)始,我國(guó)在高硫煤礦區(qū)南桐,、天府等相繼建設(shè)了硫精礦回收車(chē)間,,回收硫鐵礦,也可利用煤矸石生產(chǎn)氯化鋁,、聚合氯化鋁等凈水劑,。 利用煤矸石生產(chǎn)肥料:煤矸石中含有灰質(zhì)頁(yè)巖和含炭粉砂巖,有機(jī)質(zhì)含量在15 %左右,,并含有植物生長(zhǎng)所需的b,、zn、cu,、co,、mo、mn等微量元素,,可以用煤矸石改良土壤,。近年來(lái)開(kāi)始發(fā)展以煤矸石為載體生產(chǎn)的無(wú)機(jī)復(fù)合肥和微生物肥料就是優(yōu)質(zhì)、高效,、營(yíng)養(yǎng)全面,、對(duì)環(huán)境無(wú)污染的新型肥料,煤矸石生產(chǎn)肥料具有顯著的環(huán)境效益和社會(huì)效益,。 利用煤矸石筑路,、填坑、土地復(fù)墾:利用煤矸石作充填物治理采煤沉陷區(qū),,或用來(lái)填筑沉陷的公路,、鐵路路基、堤壩等,,進(jìn)行土地復(fù)墾,,恢復(fù)生態(tài)環(huán)境。而向沉陷區(qū)直接排矸與向矸石山排矸相比,,并不增加費(fèi)用,,在經(jīng)濟(jì)上是可行的。用煤矸石填埋后的塌陷地,,可以用作建筑用地,,也可以在其上復(fù)土還田,,直接種植農(nóng)作物。這樣可以同時(shí)解決礦區(qū)塌陷地和煤矸石造成的生態(tài)問(wèn)題,。這些大批量處理矸石的方法,,是解決矸石污染的有效途徑之一。 此外,,煤矸石在經(jīng)過(guò)特殊處理后,,還可以做為環(huán)氧化天然橡膠(enr)的補(bǔ)強(qiáng)填充劑;利用硅質(zhì)煤矸石代替石英砂和大部分價(jià)格較貴的石油焦碳或資源較匱乏的無(wú)煙煤合成sic,,不但可實(shí)現(xiàn)廢棄物資源化與控制污染的目的,,同時(shí)可降低能耗和生產(chǎn)成本,這些研究都為煤矸石的綜合利用開(kāi)辟了新的途徑,。 我公司的煤矸石陶粒砂生產(chǎn)線采用回轉(zhuǎn)窯法工藝,,選用化學(xué)成分和含碳量較合適的煤矸石,經(jīng)均化,、破碎,、粉磨后,導(dǎo)入中間儲(chǔ)倉(cāng),,倉(cāng)底配料時(shí)配加少量外加劑(粉狀,,膨脹性能好的煤矸石也可不配加外加劑),經(jīng)預(yù)濕,、攪拌后布入制粒機(jī)(圓盤(pán)成球機(jī)或擠出制粒機(jī)等),,生料球直接導(dǎo)入雙筒回轉(zhuǎn)窯干燥、預(yù)熱,、焙燒,,窯頭卸出圓球形狀、表面玻陶體較好的陶粒,。陶粒砂廣泛應(yīng)用與建材,、園藝、食品飲料,、耐火保溫材料,、化工、石油等部門(mén),??芍貜?fù)使用,最后廢棄時(shí)可填埋,,因其本身材質(zhì),,填埋之后又可形成新的土壤和頁(yè)層,不會(huì)破壞環(huán)境,是一種優(yōu)良的綠色過(guò)濾材料,,既環(huán)保又節(jié)能,為煤矸石的綜合利用開(kāi)辟了新的途徑,。 |
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