煤矸石綜合利用的產業化發展

傅利鋒

（山西新安煤礦設計咨詢有限公司山西太原030006）

煤矸石綜合利用的產業化發展

傅利鋒

（山西新安煤礦設計咨詢有限公司山西太原030006）

我國在煤矸石綜合利用方面取得顯著進步，煤矸石發電技術已經達到了國際先進發展水平，其還能應用于采空區的充填及筑基修路等生產中。在全球范圍內，我國煤炭的開采量是最大的，煤矸石是在煤炭的開采過程中產生的，煤矸石與煤炭一樣，數量很多，而且其中含有大量元素、常量元素等等，具有資源特性，應該給予開發利用。本文將重點探討下煤矸石的綜合利用的產業化發展，為社會、環境等問題解決提供途徑。

煤矸石；綜合利用；產業化發展

我國每年開采的煤炭數量眾多，伴隨產生的煤矸石數量也較多，但是出現的問題也很多，主要是煤矸石利用不合理，堆放比較隨意，容易產生較大的社會經濟以及環境問題。煤矸石化學組成多樣，其中含有大量元素、常量元素等等，資源特性非常突出，應積極對其進行綜合利用，使其朝著產業化方向發展。

1　我國煤矸石綜合利用現狀分析

我國煤矸石綜合利用相關工作開始于20世紀50～60年代，煤矸石主要應用于發電、制磚及充填等各方面工作中。我國煤矸石綜合利用在“六五”之前發展緩慢，那個時期對固體廢物的利用率比較低，基本上只有1/4的綜合利用率，煤矸石也不例外，并且固體廢物主要集中于鋼鐵的回收。直到“六五”之后，開始重視對煤矸石的利用，并形成了產業化鏈條。從20世紀90年代至今，我國煤矸石的處理能力有了顯著提高，2010年煤矸石處理量達到了3.65×108t，與1990年相比，處理能力增加了14倍。“九五”之后，由于國家政策的重視，我國煤矸石綜合利用量更是迅速發展，政府出臺了一系列關于煤矸石利用的法律法規，從立法、政策及技術等措施上有效推動了煤矸石的綜合利用迅速發展，但是相關的技術裝備還較落后，與國際相比，還達不到國際20世紀90年代先進水平的20%，主要表現在企業的規模比較小，對煤矸石利用的技術水平不高，因此綜合利用率比較低[1]。一直到“十五”之后，煤矸石的利用有了進一步發展，主要是這期間技術的引進，以及重視技術開發的投入，煤炭產量大幅度增加，煤矸石產量也隨之顯著增加。到2010年，煤矸石年生產量已經達到6×108t以上，但是煤矸石綜合利用處理能力仍有欠缺，煤矸石堆放的數量越來越多，處理能力卻不能達到生產量的要求。

2　我國煤矸石綜合利用途徑的產業化發展

2.1煤矸石發電

我國從上世紀70年代開始使用煤矸石發電，并在1979～1981年建立了我國第一座大容量的煤矸石發電廠。我國繼續進行煤矸石電廠建設在“七五”與“八五”期間，例如萍鄉礦務局的安源煤矸石發電廠等等。最開始利用煤矸石發電，主要用沸騰爐進行燃燒。但是這種燃燒有許多缺點，比如燃燒的能耗大、效率低并且飛灰的含量比較多，如果使用大容量的沸騰爐，會有諸多困難，難以持續發展，大型的煤矸石發電廠建設很難實現。后來我國使用流化床發電技術，主要是因為流化床鍋爐技術的出現，這種技術在上世界八十年代末期投入生產實踐中，收到了良好的效果，主要是因為流化床鍋爐能夠很好地適應低熱值的燃料。邢臺礦務局電廠建成之后，便是使用這種技術代替了沸騰爐，進行煤矸石發電。隨著時代的發展，科學技術的進步，我國又開發了許多能夠適應低熱值燃燒的混燒發電技術。到“十二五”時期，循環流化床發電技術更加成熟，效率高而且容量大。其中在2013年，四川白馬已經成功應用了超臨界60×104kW循環流化床發電技術，并推廣至煤矸石電廠的應用建設中。

2.2利用煤矸石制作建材

我國利用煤矸石制作建材是從20世紀60年代開始，主要是煤矸石制磚，集中在我國東北地區遼寧等地以及西南地區四川等地。1964年我國建成了以煤矸石為原料的制磚廠，后來山東地區也慢慢發展起來。那時期設備比較落后，利用煤矸石制磚的工藝也比較簡單，總體處于低水平的發展階段。從“七五”計劃開始，我國重視對外技術和生產設備的引進，從西方國家引進的技術設備，使煤矸石制磚的工藝有了大幅提高，煤矸石制的磚的性能也有所提升，總體實現了機械化生產。在“八五”計劃、“九五”計劃期間，我國繼續積極引進新技術和新設備，煤矸石制磚產業有了飛速發展。主要是煤矸石空心磚的硬塑和半硬塑設備的引進，提高了我國煤矸石制磚的水平，也使產品質量達到了國際水準[2]。現在我國煤矸石制磚技術有了新的突破，煤矸石制磚的發展主要依靠先進的技術和設備。

2.3煤矸石填埋及筑基修路

煤矸石綜合利用的重要途徑之一是填埋、鋪路等方面，安徽省這方面工作開展時間比較早，主要是在安徽省的淮北礦務局朱莊煤礦、張莊煤礦，這兩大煤礦企業已經使用煤矸石填埋造地，并且在填埋地區上建立了住宅區。不僅是填埋鋪路等，煤矸石在采空區的填充也很有效用，在山東地區發展較快，新汶礦業集團已用煤矸石進行采空區填充。主要方法是把粉煤灰、水泥等物質與煤矸石一起按照一定的比例攪拌，將混合攪拌物填充在采空區內，這樣既不會使地面塌陷，對地面設施也是一種保護。

3　結語

煤矸石的綜合利用途徑很多，主要是發電、建材以及填埋等，煤矸石的產業化利用有了較大的發展，但是仍有至少30%的煤矸石繼續堆存，需要進一步提高煤矸石的處理技術，加大對其的利用。

[1]郭彥霞,張圓圓,程芳琴.煤矸石綜合利用的產業化及其展望[J].化工學報,2014,07:2443-2453.

[2]吳丹虹.煤矸石綜合利用產業化發展現狀[J].粉煤灰,2013,02: 20-21+24.