近年来,我国在煤矸石资源化方面做了大量基础研究工作,煤矸石综合利用取得了长足发展,煤矸石利用量逐年增加,综合利用途径不断扩展,为煤矸石综合利用向大宗量、高科技、产业化发展奠定了基础。
我国作为全世界第一的产煤大国,具有大量堆存的煤矸石,能实现其资源化利用,可改善矿区生态环境,以保证现代煤矿企业的绿色可持续发展。
一、煤矸石概述
煤矸石是在煤矿建井、开拓掘进、采煤和煤炭洗选过程中产生的干基灰分大于50%的岩石,含碳量低、比煤坚硬的黑灰色岩石。煤矸石是煤炭生产和加工过程中产生的固体废物,每年的排放量相当于当年煤炭产量的10%左右。
我国早在上世纪中期就开始利用煤矸石,对其的综合利用从70年代中后期在逐渐开始。煤矸石的综合利用受如铝硅比值、碳硫含量等因素的影响,主要作为生产氧化铝、燃料、作为化工原料、陶瓷原料、制备建筑材料和道路工程填充等方面。
煤矸石中SiO2和Al2O3等多种有用物质含量较高,如将其作为铝土矿加以提取利用,不仅可以减少煤矸石对生态环境的负面影响,还可以缓解我国铝土矿资源短缺的情况。目前从煤矸石中提取氧化铝的方法与粉煤灰大同小异,本质是将Al2O3从煤矸石中浸出,主要有酸浸法、碱浸法等几种。目前碱法在实际生产过程中得到了大规模应用。
二、煤矸石行业分析
1.煤矸石的产生
在煤炭开采行业,我国每生产1亿吨煤炭,排放矸石1400万吨左右,在煤炭洗选行业,每洗选1亿吨炼焦煤,排放矸石2000万吨,每洗1亿吨动力煤,排放矸石量1500万吨。近三年新增煤矸石产生量约为6.5亿吨。
我国作为全世界第一的产煤大国,具有大量堆存的煤矸石,能实现其资源化利用,可改善矿区生态环境,以保证现代煤矿企业的绿色可持续发展[1]。
2. 煤矸石相关法律法规
1998年国家经贸委等八部门联合发布《煤矸石综合利用管理办法》,并在2014年进行修订,为引导引导和规范煤矸石综合利用行为,减少其对土地资源占用和环境影响,促进循环经济发展,推进生态文明建设,对其综合管理和鼓励措施做出了详细指导。1999 的《煤矸石综合利用技术政策要点》,将煤矸石发电、生产建材、回填和无害化处理作为综合利用技术的主攻方向,发展高科技含量、高附加值的煤矸石综合利用技术和产品。 2012年《煤矸石利用技术导则》对煤矸石用于不同领域进行了详细的要求。 2021《关于“十四五”大宗固体废弃物综合利用的指导意见》中对煤矸石等大宗固废的综合利用指明了方向。