一文讀懂煤矸石危害和利用,尤其是新用途!

         日期:2020-10-15     瀏覽:1409    
      核心提示:煤矸石的危害矸石在矸石場存放過程中,隨著表面水分的逐漸蒸發,遇到大風天氣易產生風蝕揚塵。長期暴露于空氣中易受風化而發生自
            煤矸石的危害

      矸石在矸石場存放過程中,隨著表面水分的逐漸蒸發,遇到大風天氣易產生風蝕揚塵。長期暴露于空氣中易受風化而發生自燃,產生大量的一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、硫化氫、含氮氧化物等有毒有害氣體使空氣受到污染。

      矸石露天堆放,經降雨淋溶后,可溶解性元素隨雨水遷移進入土壤和水體,可能會對土壤、水環境產生一定的影響,其影響程度取決于淋溶液中污染物的排放情況及所在地的環境性質。

      矸石壩存在潰壩風險,矸石場潰壩一方面破壞下游植被,另一方面危害下游居民人身安全。

      因此,積極發展煤矸石綜合利用項目,有利于緩解矸石污染問題,避免資源浪費。

      煤矸石用途

      1、矸石發電

      1975年10月,由煤炭部、一機部和電力部共同商定,委托黑龍江省電力設計院設計裝機容量為10萬千瓦的雞西滴道矸石發電廠啟動建設。這是中國第一座矸石試驗電廠。

      截止2012年末,我國矸石電廠數量

      截至 2012 年底,全國煤矸石綜合利用電廠超過 400 座,總裝機容量已達 2950 萬千瓦左右,消耗煤矸石等低熱值燃料近 1.4 億噸。

      2015年,全國煤炭產量36.8億噸,進口煤炭2億噸。大概排放采掘矸石3.3 億噸、洗矸 4.44 億噸、煤泥 1.32 億噸、中煤 6.82 億噸,可入爐燃燒發電的低熱值燃料量達 10.3 億噸左右。

      目前煤矸石電廠的發電能力遠不能滿足煤矸石的處理能力,國家正致力于發展超大容量的煤矸石等低熱值發電廠

      2、矸石制建筑材料

      1>矸石制磚

      1964 年,四川永榮礦務局建成國內第一座利用煤矸石為原料的矸石磚廠。同煤集團與西安墻體材料研究設計院合作,投資 1.8億元開工建設2.4 億塊/a 煤矸石制燒結磚工程,2009年6月一期工程 1.2億塊/a 生產線建成,該項目工程選用塔山洗研為基本原料,其硬度"塑性"熱值均滿足相關標準要求,各種理化指標經實驗室檢驗符合國家建筑節能墻體材料要求,每年可消耗煤研石80萬噸,減少了環境污染和土地占用,節約了矸石治理成本。

      2012 年達到年生產 6 億塊標磚的生產能力,每年消耗煤矸石約 190 萬噸。

      2>矸石制水泥

      1964 年,臨沂地區水泥廠就在全國率先使用煤矸石代替高爐礦渣做混合材。

      而國內外在煤矸石生產水泥方面目前仍停留在如何充分激發煤矸石的水泥化活性以提高其摻加量等應用開發階段,全球煤矸石用于生產水泥的比例尚不足 15%。

      3、矸石充填

      矸石堆砌會污染環境,在目前無法將矸石完全合理利用的情況下,用矸石回填,雖然浪費了一定的能量,但是可以減少矸石對環境的污染。煤矸石填埋、鋪路等方面的利用也是煤矸石綜合利用的重要途徑之一。

      4、矸石制高嶺土

      2012年,山西蒲縣縣東循環工業園區年產 30萬噸煤系高嶺土項目動工;山西孝義市汾西勇龍新材料有限責任公司 10萬噸/年。煤矸石制陶瓷微珠項目于 2013 年開始建設。

      5、其他新用途

      1>煤矸石生產肥料

      煤矸石生物復合肥不僅可高效利用煤矸石,每噸煤矸石可售20-50元,還可利用基肥輔料( 雞糞、秸稈等) 。隨著煤矸石生物有機肥利用日益廣泛和技術成熟,以及農業對肥料的需求和要求越來越大,建設 1條年產10萬噸有機肥料生產線,煤矸石年利用量約為14萬噸!

      2>煤矸石改良土壤

      總所周知,矸石經降雨淋溶后,可溶解性元素隨雨水遷移進入土壤和水體,可能會對土壤、水環境產生一定的影響。但是煤矸石也可以做土壤改良劑!

      利用煤矸石的酸堿性及其中含有的多種微量元素和營養成分,可將其用于改良土壤,調節土壤的酸堿度和疏松度,并可增加土壤的肥效。有人研究了煤矸石沙障對沙地土壤有明顯的改良作用,使沙地土壤中細粒物質增加,土壤水分含量提高,土壤結構發生改變; 土壤中有機質、全N速效、速效 K 含量顯著增加。

      3>煤矸石制新材料

      山西孝義市汾西勇龍新材料有限責任公司 10萬噸/年煤矸石制陶瓷微珠項目于 2013 年開始建設。

      2012年萬噸級的利用粉煤灰、煤矸石等制備無機纖維保溫材料及高性能復合保溫材料示范生產線在山西朔州建成。

      從煤矸石中可生產多種化工產品,如結晶三氯化鋁、固體聚合鋁等。結晶氯化鋁是以煤矸石和化學工業副產鹽酸為主要原料,經過破碎、焙燒、酸浸、沉淀、濃縮和脫水等生產工藝而制成的。結晶氯化鋁是一種新型凈水劑,制取結晶氯化鋁的煤矸石要求含鋁量較高,含鐵量較低。

      固體聚合鋁是一種高分子鋁鹽,它是一種新型無機高分子混凝劑,對于生活、生產用水及工業廢水處理,與一般鋁鹽相比有很大優勢。

      由于煤矸石中含有大量 Al、Si 等元素,從煤矸石中提取有價元素也開始由應用開發逐步走向工業示范。

       
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