煤矸石固废无害化处置与资源化综合利用现状与展望

煤炭生产和加工过程产生的大量煤矸石堆放地表,不仅造成土地压占、水土流失,而且还会引发山体滑坡、泥石流等地质灾害,给矿区生态环境造成严重影响。我国煤矸石累计堆存量已超过60亿t,压占土地1.3万hm2。2020年,我国煤矸石产量7.29亿t,综合利用量5.26亿t,综合利用率为72.2%。当前我国煤矸石综合利用具有存量和排放量大、产量高度集中、综合利用率不高,区域发展极不平衡,高附加值利用占比小等特点,现有煤矸石的无害化处置与资源化综合利用的规模和能力明显不能满足国家对生态环境保护及“双碳”目标下煤炭综合利用的相关要求。对此,提出煤矸石在采空区充填、地面筑基、塌陷坑回填与土地复垦等方面的规模化无害处置技术和方法,指出井下“采选充处”一体化固体充填开采和采空区地面膏体与浆体充填是控制煤矸石增量、规模化降低煤矸石堆存量的最有效方法。详细阐述煤矸石在发电、建材、资源回收、化工产品制备及农业等方面的综合资源化利用途径,提出构建“煤炭—固废发电—有价元素提取—化工产品—建材材料—井下充填—地面回填—农业应用”的闭合循环产业链模式,建立“多途径、多组分、多层次+梯级回收+生态修复+封存保护+井下高效自动化充填”规模化处置与综合利用体系的煤矸石未来产业化发展方向。      

推进煤矸石资源化利用的对策建议

煤矸石是我国排放量和堆存量最大的工业固体废弃物之一，但又是可以利用的资源，只要加以资源化利用，就能会变废为宝。在研究我国煤矸石综合利用现状的基础上，指出了煤矸石综合利用中存在的主要问题，从制定规划、完善经济政策、加强法制建设等方面提出了加快推进煤矸石资源化利用的建议。     

贵州六盘水市煤矸石综合利用现状及对策

六盘水市煤炭资源在贵州省煤炭资源中占有重要地位,煤炭资源开发是该市最重要的支柱产业,其煤矸石排放量和煤矸石堆放量均是全省最多的地区之一。本次工作对六盘水市煤矸石综合利用现状进行了调查,发现该市在煤矸石综合利用方面存在利用率较低、利用不平衡、利用方式相对单一、利用技术水平滞后和利用优惠政策落实难等问题。针对以上情况,作者对该市煤矸石综合利用提出了今后发展方向和建议。     

贵州遵义地区煤矸石元素地球化学特征及其综合利用信息

煤矸石的元素地球化学特征对煤矸石综合利用途径有着重要约束。贵州是我国主要的产煤区,煤层主要分布在六盘水、毕节、遵义等地区。本文借助ICP-MS、XRD和XRF等现代分析方法,对遵义地区煤矸石矿物学和元素地球化学特征进行了系统研究。结果显示,煤矸石矿物成分主要为石英和粘土等富硅矿物,并含一定量的锐钛矿和黄铁矿等金属矿物。煤矸石主量成分以富Al2O3(14.26%～33.16%)和TiO2(1.05%～2.35%)为特征,微量成分以富Z(r39.5×10-6～1060×10-6)、Nb(3.54×10-6～101×10-6)、Ga(3.74×10-6～45.4×10-6)和Sr(22.6×10-6～1940×10-6)等为特征,具有重要的综合利用价值。综合分析显示,煤矸石中具有综合利用价值的稀贵金属与其所含的锐钛矿密切相关。     

鄂尔多斯盆地北缘煤炭固体废弃物中铝的特征

为了研究煤炭固体废弃物中铝的含量及赋存状态,探讨其中氧化铝提取的可能性,在处理煤炭固体废弃物的同时扩大我国自然铝资源,分别采用化学分析、XRD、SEM及粒度分布等方法对鄂尔多斯北缘准格尔等煤田煤矸石及粉煤灰进行了化学成分、物相组成及结构测定。结果表明:该地区的煤矸石和粉煤灰中氧化铝的质量分数均接近或大于40%, 达到了铝矿床的工业品位;煤矸石中铝主要赋存在高岭石和勃姆石中,OF灰中铝主要赋存在莫来石中,而CFB灰中铝则赋存在非晶态物质中;同时CFB灰与OF灰相比具颗粒细小且粒度分布均匀、颗粒形态呈絮状、结构活性高等特点;CFB灰中的铝活性高易提取,煤矸石中的铝只需要热活化即可提取,而OF灰中的铝则需要化学活化才可以提取。高铝煤炭固体废弃物中铝的有效提取可以补充铝资源的不足。     

贵州水城地区煤矸石中微量元素综合利用评价

煤矸石中富含各种微量元素,其中很多元素都具有综合利用潜力,如在高镓矸石中,微量元素Ga含量可达到工业利用品位。矸石中也富含一些对植物生长有益的微量元素,这有利于利用煤矸石制作肥料和矸石山的复垦,但矸石中有些微量重金属元素含量过高时也会对环境造成一定的影响。为了更深入的查明煤矸石中微量元素的利用潜力和对环境的影响程度,选择重要产煤区水城为研究区域,对多个煤矿的煤矸石开展综合利用研究工作,采用ICP—MS对煤矸石中微量元素进行分析,并对煤矸石微量元素利用进行了综合评价。通过分析,认为Ag、co、Ga、zr、Nb和sc等6种微量元素有较大综合利用潜力,矸石中富含cu、zn、c0和M04种对植物生长有益的微量元素,但矸石中的cu、Ni、zn和Cr含量是对照背景值的2—3倍,可能会对环境造成一定的影响。     

青海省柴北缘地区煤矸石特征及综合利用探究

通过对柴北缘开采矿区煤矸石进行系统采样和分析,得到研究区煤矸石矿物组成、化学组分、微量元素、热值等信息,指出矿物成分主要为石英、伊利石、高岭石、云母,化学成分以SiO₂、Al₂O₃为主,微量元素中Ga,Zr含量均超过伴生有用组分要求,具有回收利用价值。对照煤矸石利用技术要求,提出研究区煤矸石可用于制砖、烧制陶粒、生产水泥、发电、配制加气混凝土,综合利用前景广阔。     

河南省煤矸石危害现状及综合利用措施建议

针对河南省煤矸石的积存现状、煤矸石堆放所造成的环境地质问题及煤矸石的综合利用现状等方面进行了论述,在此基础上,提出了高效、科学综合利用煤矸石的方法和建议.具有一定的理论和实际意义.     

淮南矿区煤矸石的物质组成特征及资源化评价

本文利用各种测试方法,对淮南谢桥、新庄孜和张集煤矿采集的不同层位来源的240个煤矸石样品的化学成分、矿物成分和微量元素的进行测试与分析,得出了淮南矿区不同煤矿煤矸石的化学成分特征及其中微量元素的含量变化,评价了煤矸石中有害元素的环境影响作用。结合煤矸石基本特征,提出了合理的资源化利用途径,为煤矿开采过程的主要固体废物煤矸石综合利用和资源化、煤矿环境保护提供了参考资料。     

浅议煤矸石的综合利用

通过介绍煤矸石的产生及危害,研究其带来的环境污染问题,并对煤矸石的综合利用进行探讨,针对煤矸石的特征,阐述了对其研究的科学价值和环境价值。     

江苏煤矸石综合利用初探

对江苏煤矸石资源、研究现状作了介绍，对煤矸石新矿源开发利用进行了探讨，对其管理和综合利用提出了建议。     

煤矸石提铝与溶胶凝胶法合成纳米α-Al2O3的研究

随着科学与技术的发展,我国的煤炭消费量逐年增加.在煤炭采掘的同时,伴随开采的煤矸石不仅占用了大量土地,而且污染了环境.煤矸石中含有约35%的Al2O3和45%的SiO2以及大量农作物生长必需的微量元素,而α-Al2O3是用于制作精细瓷器、耐火材料和其他纳米功能材料的主要原料.有文献报道用(NH4)2SO4提取煤矸石中的Al2O3,制备纳米α-Al2O3.     

煤矸石的综合利用

煤矸石的综合利用陈俊涛李吉忠田成民（黑龙江矿业学院，黑龙江鸡西１５８１０５）关键词煤矸石用途煤矸石的堆放，不但污染环境，而且侵占大量土地。因此必须寻求适宜的方法进行综合利用。本文重点介绍几种煤矸石的主要用途。１煤矸石成分及其利用价值煤矸石是含热值较低...     

贵州省毕节地区煤矸石特征及综合利用分析

研究分析了毕节地区部分矿区煤矸石的特征,指出该区煤矸石总的特点是SiO2、Fe2O3、CaO含量偏高,Al2O3偏低,但不同矿区有一定的差异。根据煤矸石的成分特征,指出了毕节地区煤矸石的利用方向,如制作水泥、新型墙体材料、空心砌块、陶粒（轻骨料、多孔骨料）、铸石,回收铝产品,生产肥料,利用矸石发电及用作筑路材料等。对其在综合利用方面存在的问题进行了分析,认为毕节地区煤矸石的综合利用具有广阔前景。     

论煤地质学与碳中和

煤基碳排放构成了中国碳排放总量中最重要的部分,做好煤基碳减排和煤炭高效洁净低碳化利用是实现“碳中和”国家目标的重要途径,碳中和背景下的煤地质学发展值得关注。系统评述与碳中和相关的煤地质学研究领域,分析煤地质学在碳中和研究与工程实践中的作用和应用前景,探讨碳中和背景下煤地质学的重要发展方向。取得以下认识:推进清洁煤地质研究、服务煤的高效洁净化燃烧,勘探开发煤系天然气低碳燃料、优化一次能源结构和化石能源结构,开展煤化工资源勘查与开发地质保障研究、推动煤炭的低碳能源转化和新型煤化工产业发展,深化瓦斯地质研究、提高煤矿瓦斯（井下）抽采率、控制煤矿瓦斯的大气排放和泄漏,研究煤层甲烷天然逸散和煤层自燃排放、控制煤层露头的天然排放,发展煤层CO₂地质封存与煤层气强化开发（CO₂-ECBM）技术、推动碳捕获、利用与封存（CCUS）技术发展及其在火力电厂烟气碳减排中的商业化应用,研究煤炭勘查企业的碳足迹、实现企业净零排放,是与煤地质学紧密相关的碳减排技术路径;其中煤层甲烷与煤系气高效勘探开发、深部煤层CO₂-ECBM、煤层露头气体逸散与自燃发火控制、洁净煤地质与煤炭精细勘查是碳中和背景下煤地质学优先发展的重要领域。      

煤矸石中潜在有害微量元素析出过程探讨

引入LCA(生命周期评价法)中产品“生命周期”的概念,系统地对煤炭开采的副产品——煤矸石整个“生命周期”中微量元素的析出过程进行了研究。结果表明:煤矸石的整个生命周期是一个微量元素析出—富集—析出的长期过程,随着风化程度的增强,煤矸石的环境影响逐渐增大。      

自主创新，为煤田地质学开拓新领域——记中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院博士生导师刘钦甫

煤炭,被喻为“黑色黄金”。而他的目光,穿过了“黑色黄金”的耀眼光芒．落在了曾作为煤矿废弃物的煤炭共伴生矿产——煤系高岭土上。为研究开发这一矿产资源20多年来,中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院教授、博士生导师刘钦甫在矿物材料加工、煤炭资源综合利用方面,进行了兢兢业业地探索,孜孜不倦地寻找着一条自主创新的发展之路,开拓煤田地质学新领域为煤田地质事业的科技发展和人才培养贡献着力量。     

贾汪煤田采煤活动对环境的影响

江苏贾汪煤田的采煤活动,造成了一系列环境问题,主要包括采空塌陷、煤矸石堆放和疏干排水造成地下水资源枯竭等问题。通过采取一系列措施,对塌陷地、煤矸石和煤矿排水进行了综合利用,减少了资源浪费,取得了一定的经济效益和社会效益。     

煤矸石肥料

煤矸石随煤炭生产而产生。日积月累,在矿区形成矸石山,既侵占良田。又污染环境。近年来,一些地区已有利用煤矸石制作建筑材料和提取有用物质,但用量有限。因此,进一步研究利用煤矸石,使大量煤矸石变废为宝,有十分重要的意义。煤炭科学研究总院西安分院对澄合、韩城矿区煤矸石进行了调查、采样,分析了矸石的岩石类型、矿物成分、化学成分、研制了矸石肥料,测试了矸肥     

论煤矸石山的灾害及防治对策——以广东梅州明山煤矿为例

在分析了煤矸石的灾害和综合利用的基础上,有针对性地提出了对停放多年且逐渐风化的煤矸石,为了避免和减少煤矸石所带来的灾害,对煤矸石山进行植被恢复与重建是最经济实惠且行之有效的较为理想的永久性防治方法。