利用废弃煤矸石制砖技术浅析

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1、利用废弃煤歼石制砖技术浅析摘要：煤歼石是一种固体废弃物，又是一种宝贵的资源。本文针对煤歼石的化学成分、物理特性和发热值等特点，介绍了煤歼石制砖技术方法和工艺流程。关键词：煤歼石制砖中图分类号：P618文献标识码：A煤炭是我国长期最主要的能源，其资源非常丰富，2013年产量已超过37亿吨。随着煤炭生产的不断扩展，煤歼石的产生量与日俱增，煤歼石产生量按原煤产量的15%计，每年煤歼石至少增加5.55亿吨，历年积存下来的煤歼石已超过45亿吨，占地40万亩以上，而且仍在继续增加。这样大量的煤歼石已严重地污染了环境，并侵占了大量的土

2、地和农田，破坏了土地资源.如不加紧有效利用，将影响煤炭工业的正常发展，影响周围环境质量。近年来，国内外许多专家学者对于煤矿资源的开采、利用、环境、生态及可持续发展问题均有系统的研究，并提出了绿色开采技术体系，其中对于煤歼石的利用就是该系统主要措施之一。1、煤歼石的来源及主要成份1.1煤歼石的来源及产生情况煤砰石是夹在煤层中，与煤伴生的岩石。是釆煤和选煤过程中排出的废弃物。其产生的途径有以下三种：a在井简与巷道掘进过程中，开凿排出的煤歼石；b.在采煤和煤巷掘进过程中，由于煤层中夹有歼石或削下部分煤层顶底板，使运到地面中的煤

3、炭中含有煤歼石。c.洗煤厂产生的洗歼和少量人工挑选的拣歼。煤歼石的来源及产生情况见表lo表1煤歼石的来源及产生情况见表1.2煤歼石的主要成分煤歼石的化学成分是煤歼石锻烧后灰渣的成分，其化学成分和粘土相似，可用于筑路、生产烧结砖及非烧结砖、混凝土制品、砌筑砂浆材料和陶粒等轻骨料。有的煤歼石含硅较高。可作为硅质原料，用作水泥原料和混合材料等。煤歼石的组成和性质是选择利用途径和指导生产的重要依据。煤砰石的主要化学成分为铝和硅的氧化物。此外，还占有微量元素和稀有元素Be、Co、Cu、Mn、Mo、Ni、V、Zn、In、Bi、Gk等

4、，有的还含有放射性元素。煤歼石的化学成分比较2、煤歼石带来的环境问题煤歼石作为固、液、气三害俱全的工业废料，它的长期堆放不仅浪费了资源，占压了大量的土地，而且污染了水源、土壤和周围的环境，严重影响了矿区居民的生态生活条件。煤歼石随着煤炭开采或洗选出来后，堆于井口附近，长此已久，就形成了歼石山，这些歼石山大多紧邻居民区，占压了大量的生活用地和建筑用地，以及大量的林地和耕地。据有关部门统计，目前我国历年累计堆放的煤歼石总积存量约为45亿t,年排出量3亿t,规模较大的歼石山将近1600座，占用土地约1.5万hm2,并且堆积量还

5、以1.5〜2.0倍的速度增加。这不仅破坏了矿区的生态环境，而且影响了矿区的自然景观，引发了一系列社会和自然问题。煤歼石堆放污染水源煤歼石中含有Si、Cu、Zn、Pb、S、Fe、等有害元素经过长期雨、雪淋漓溶解，把煤歼石中部分有害元素随地表径流转入江、河、湖和地下水中，造成水中有害元素含量增加，在煤歼石自燃区还产生了自然硫、雄黄、氯化鞍、硫铁石、无水芒硝、水硫酸铝石、六水镁矶等矿物,这些矿物质受雨水淋溶，会使矿区水质硬化，污染水源。煤歼石堆放污染土壤煤歼石中除含有S02、Si02、A1203、Fe、Mn等常量元素外，还有少

6、量有毒重金属如HPh、Ga、Ti、Sn、V等，煤歼石经风吹、日晒、雨淋等分化作用，部分元素浸入土壤中,造成土壤污染。同时，煤歼石中的S02和S03,等硫化物遇水发生化学反应，使土壤慢慢酸化，破坏土壤肥力，使植物不能生长。煤歼石堆放污染空气露天堆放的煤砰石，日积月累，使矿区悬浮物大大增加。煤歼石自燃，排出大量的CO、S02、SO、N02等有害气体和烟尘，严重污染矿区的空气质量。煤歼石山失稳引起重力灾害煤砰石山的稳定性，受歼石堆基础岩土体的抗剪强度特性、本身的结构、石堆的形状和基础岩土体孔隙的水压力等因素所制约［2］。煤歼石

7、的堆放的自然安息角为38o〜40。，超过这个角度范围或在人为开挖以及降雨量强度达到60mrrdh口时容易引发重力灾害，如泥石流、滑坡、坍塌等造成人员伤亡和财产损失。在煤歼石内部，空隙较大，与空气接触氧化产生大量热量，尤其在夏季高温闷热的情况下，容易使煤歼石山内部发生爆炸，严重威胁到矿区居民生命财产安全。3、利用废弃煤砰石制砖本文主要介绍利用煤歼石制砖的工艺过程。我国利用煤歼石制砖，利用煤歼石自身的发热量提供的热能来完成干燥和焙烧的工艺过程，基本不需外加燃料，仅在煤歼石发热量较低时才向煤歼石中参入少量煤炭。只是煤歼石烧制砖

8、的工艺比粘土制砖工艺增加了一道粉碎工序。风化后的煤歼石添加少量的胶结材料和激活剂生产的煤歼石砖，具有独特力学性质和抗冻性等优点均达到GB5101-85规定的100#标准。利用煤歼石制砖包括用煤歼石生产烧结砖和作烧砖内燃料。泥质和碳质煤歼石质软、易粉碎，是生产煤歼石砖的理想原料。用煤砰石粉料压制成的坯料.要求塑性指数在