煤矸石是煤炭開采和洗選加工過程中產生的固體廢棄物，屬于沉積巖類。其化學成分以二氧化硅（SiO₂）和氧化鋁（Al₂O₃）為主，含碳量較低，質地堅硬，呈黑灰色。
煤矸石產生量大，每產1噸原煤約排放0.1-0.2噸煤矸石，累計堆存超50億噸，且以每年8億噸增速擴大。煤矸石堆積會占用土地、自燃釋放有害氣體（如CO、SO₂）、淋溶污染土壤及地下水，甚至引發(fā)地質災害。然而，煤矸石可通過資源化利用變廢為寶：用于制磚、水泥等建材；發(fā)電或制取燃料氣；提取氧化鋁、生產陶瓷等化工產品；改良土壤或制作肥料；還可用于礦區(qū)回填、生態(tài)修復等。
工藝流程
煤矸石的加工工藝流程涵蓋預處理、破碎篩分、磨粉細化、煅燒活化及后處理等環(huán)節(jié)，最終實現資源化利用。以下是詳細流程：
第一階段：分選除雜
通過振動篩、磁選機剔除木材、金屬、塑料等雜質，并去除表面泥土粉塵，降低含泥量。若含水率過高（>10%），需自然晾曬或烘干，防止設備堵塞。
第二階段：破碎與篩分
使用破碎機將物料破碎至≤50mm，并使用多層振動篩按粒徑分級（如0-5mm、5-10mm），粗顆粒返回破碎形成閉路循環(huán)。
第三階段：磨粉加工
第四階段：煅燒與活化
在800℃以上活化硅鋁組分、去除碳質、固化重金屬，并縮減體積20-30%。需嚴格控制溫度分區(qū)（如預熱帶、脫碳帶、晶變帶等）及時間，確保反應充分。
第五階段：風選與脫水
風選機去除過量石粉，滿足建筑用砂標準（如含泥量≤3%）。洗砂機去泥，脫水篩降低含水率，便于儲存運輸。
第六階段：環(huán)保措施
配置脈沖除塵器確保排放達標。廢水循環(huán)利用或達標排放。
主要用途
- 建筑材料：用于制磚、生產水泥、輕骨料、空心砌塊、混凝土、陶瓷材料，并可作為道路建設的路基材料。
- 能源替代：高熱值的煤矸石可用作發(fā)電燃料，減少煤炭消耗。
- 農業(yè)應用：可制成肥料和土壤改良劑，改善土壤結構，提高作物產量，并減少土傳病害。
- 化工原料：提取鋁、硅等元素生產化工產品，如氧化鋁、硅酸鹽，還可制備多孔陶瓷、分子篩等高附加值材料。
- 生態(tài)修復：用于土地復墾和生態(tài)修復，促進植被恢復，改善生態(tài)環(huán)境。
- 其他用途：作為填充材料用于路基、低洼地填充等，還可用于污水處理和煙氣脫硫，減少環(huán)境污染。
