煤矸石的开发利用（1）

发表日期： 2017-06-12 文章来源：郑矿机器作者：kzj

1、煤矸石的组成：

煤矸石是采煤和洗煤的副产品，是无机质和少量有机质的混合物。

煤矸石的化学成分主要是SiO2.Al2O3和C。其次是Fe2O3..CaO..MgO..Na2O..K2O..SO3..P2O5..N和H等。此外，也常含有少量Ti..V..Co和Ga等金属元素，煤矸石的化学成分不稳定，不同地区的煤矸石成分变化较大，但一般在表1所列的范围内。

煤矸石的矿物成分以粘土矿物和石英为主，常见矿物为高岭土、蒙脱石、伊利石、石英、长石、云母和绿泥石类。除了石英和长石外，以上矿物均属于层状结构的硅酸盐，这是煤矸石矿物成分的一个特点。

煤矸石的化学成分：

化学组份：SiO2. Al2O3 Fe2O3 ..CaO

百分含量：30-60 15-40 2-10 1-4

化学组份：MgO.. Na2O. .K2O. . C

百分含量：1-3 1-2 1-2 20-30

2、煤矸石的用途

2．1用煤矸石发电和造气

一般利用热值大于3768.12J/kg的中碳至高碳煤矸石作燃料，通过沸炉带动背压式汽发电机发电。我国已有一批煤矸石电站在运转之中。如我国自行设计施工的**座大型煤炭矿井--山东省协庄煤矿便是一例。该矿于1993年开始兴建一座设计能力为24MW的煤矸石热电厂，装机容量为12MW的一期工程于1995年底竣工投产。截止1998年，已发电1.2亿，消耗煤矸石1.13hm2。不仅有效地降低了环境污染，而且取得了显著的经济效益。该厂12MW的二期工程热电厂采用先进的煤矸石的煤泥混烧技术，已被列为1998年度**开发银行环保专项计划。

造气用的煤矸石一般要求灰为70%~80%，发热量为4186.80~5024.16J/kg。煤矸石煤气炉造气原理与一般煤气发生炉基本相同。所得煤气的热值可达2930.76~4605.48J/m3。

2.2用煤矸石制取碱式氯化铝和水玻璃

据研究，可用煤矸石在同一工艺过程中，制取碱式氯化铝(Al2(OH)nCl6-n))和水玻璃(Na2SiO3)。将煤矸石破碎、熔烧、酸溶和过滤，滤液中的氯化铝经加碱调整盐基度就可得到合格的液态碱式氯化铝。滤渣中的SiO2与加入NaOH的反应，在120.C至150 C的温度下，在反应釜中反应2~3h ，然后在贮存池中沉淀，滤去不溶物，滤液浓缩后便得到水玻璃。该工艺产生的残渣含有大量活性物质，可用作建筑材料，如作为水泥配料，对于有些煤矸石原料，还可从残渣中提取金属元素。