煤矸石 - 矿业资源 - 黑龙江和顺矿业有限责任公司

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煤矸石

2018-07-13 10:35:08   

煤    矸   石

      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伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。
    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
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)。

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简介

 煤伴生是矿业固体废物的一种,是在过程中排出的。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、泥质和砂质的混合物,具有低。含碳20%~30%,有些含。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,而且还能污染空气或引起火灾。煤矸石主要被用于生产矸石水泥、的轻质等建筑材料,此外还可用于回收煤炭,煤与混烧,制取结晶等化工产品以及提取贵重稀有金属,也可作肥料。

结构
      煤矸石是在成煤过程中与煤共同沉积的有机化合物和无机化合物混合在一起的岩石,通常呈薄层和在煤层中或煤层顶、煤层底。煤矸石按主要矿物含量分为黏土岩类、岩类、碳酸盐类、铝质岩类。按来源及最终状态,煤矸石可分为掘进矸石、选煤矸石和自然矸石三大类。煤矸石排放量根据煤层条件、开采条件和洗选工艺的不同有较大差异,一般掘进矸石占原煤产量的10%左右,选煤矸石占入选原煤量的12%~18%。
      煤矸石的无机成分主要是、钙、镁、的氧化物和某些。其组成的百分率:SiO2为52~65;Al2O3为16~36;Fe2O3为2.28~14.63;CaO为0.42~2.32;MgO为0.44~2.41;TiO2为0.90~4;P2O5为0.007~0.24;K2O+Na2O为1.45~3.9;V2O5为0.008~0.03。高硫煤矸石中含有的主要有用矿物为硫铁矿和煤。纯硫铁矿相对密度高达5,与脉石相对密度差为2-2.3,而共生硫铁矿与脉石相对密度差为0.5-1。因此,使硫铁矿尽可能从共生体中解离出来,利用相对密度差即可将硫铁矿分选出来。
      煤矸石的原矿粒度较大,其中黄铁矿的组成形态以包括结核体、粒状、块状等宏观形态为主,经显微镜和电镜鉴定,煤中黄铁矿以莓球状、微粒状分布在镜媒体中,而在细胞腔中亦充填有黄铁矿,个别为小透镜状、细粒浸染状。矿物之间紧密共生,呈细粒浸染状,所以在分选前必须进行破碎、磨矿,煤矸石的解离度越高,选别效果越理想。 存在于煤中的黄铁矿经过洗选后大部分富集于洗矸中。洗矸中黄铁矿以块状、脉状、结核状及星散状四种形态存在。前三种以2-50mm大小不等、形态各异的结核体最常见,矸石破碎至3mm以下,黄铁矿能解离80%左右,破碎至1mm以下几乎全部解离。星散状分布的黄铁矿很少,多呈0.02mm立方体单晶,嵌布于网状脉岩中很难与脉石分开。黄铁矿的回收方法和工艺流程原则上是从粗到细把黄铁矿破碎成单体解离,先解离、先回收,分选解离、分段回收。

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。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,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,煤矸石内的在高温下生产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。

利用途径有以下几种:
①回收煤炭和: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。或从用的跳汰机──平面摇床流程中回收黄铁矿、和。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。中国已用燃烧洗中煤和洗矸的混合物(发热量每公斤约2000大卡)发电。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,用助燃。和荷兰把煤矿自用电厂和选煤厂建在一起,以利用中煤、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。
       煤矸石可以部分或全部代替粘土生产普通。自燃或人工燃烧过的煤矸石,具有一定,可作为水泥的活性混合材料,生产普通(掺量小于20%)、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,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生产水泥的工厂。
煤矸石可用来烧结。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%。
       用盐酸浸取可得。后的,主要为,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(如、、、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,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。


 

 

 

 


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