什么叫资源综合利用?
资源综合利用主要是指在矿产资源开采过程中对共生、伴生矿进行综合开发与合理利用;对生产过程中产生的废渣、废水(液)、废气、余热余压等进行回收和合理利用;对社会生产和消费过程中产生的各种废物进行回收和再生利用。
一、企业在开采和冶炼过程中,利用废弃资源回收的各 种产品
1、煤矿回收的高岭岩(土)、铝钒土、耐火粘土、膨润土、 硅藻土、油母页岩、玄武岩、辉绿岩、大理石、花岗石、磷矿 石、硫铁矿、硫精矿、瓦斯气、二氧化碳气、五氧化二钒、褐煤 蜡、腐植酸、石膏、煤精、琉泊、石墨、天然焦及其加工利用的 产品:
2、黑色金属矿山和黄金矿山回收的硫铁矿、铜、钴、硫、 莹石、磷、钒、氟精矿、稀土精矿、钛精矿;
3、有色金属矿山回收的硫精矿、硫铁矿、铁精矿、萤石 精矿及主金属以外的其他各种精矿以及利用回收的残矿、 难选氧化铝矿及低品位矿生产的精矿;
4、利用黑色和有色金属尾矿回收的铁精矿、铜精矿、铅 精矿、锌精矿、钨精矿、锐精矿、锡精矿、砷精矿、钻精矿、绿 柱石、长石粉、萤石、硫精矿、稀土精矿、锤云母;
5、原油、天然气生产过程中回收提取的轻烃、氦气、 硫磺以及利用伴生卤水提取的稀有金属;
6、非金属矿开采过程中回收的尾矿、金属、非金属、贵 重金属如金、银、锑、碘、稀土、雌黄;
7、黑色金属冶炼企业回收的铜、钴、铅、钒、钛、铌、稀土; 8、有色金属冶炼企业回收的金、银、硫酸、稀有金属及主 金属以外的各种金属;
9、从高炉瓦斯泥中回收的锌、钴、铋、铅及其他黑色、有 色金属。
二、固体废物的综合利用
1、利用煤矸石、石煤、煤泥、粉煤(渣)锅炉炉渣、硼 尾矿粉及其他废渣生产的砖、加气混凝土、砌块、陶粒、墙 板、管材、水泥、混凝土、砂浆、树脂和橡胶填料、防水和防火 材料、保温和耐火材料、轻质新型建材产品、复合材料、合成 材料、装饰材料、肥料、矿(岩)棉、泡沫玻璃、人工鱼礁、净水 剂、土壤改良剂、作物栽培剂、浮球等以及从粉煤灰中提取 的漂珠、微珠、铁粉、炭粉、氧化铝和从石煤中提取的镓、钒;
2、利用煤矸石、石煤、煤泥、油母页岩、低热值燃料及煤 层气生产的电力和热力;
3、从炭素生产废料中回收的石墨粉、煤焦粉、石英砂、 炭化硅;
4、从冶炼渣包括高炉渣、转炉渣、电炉渣、平炉渣、铁合 金炉渣和氧化铝产出赤泥中回收的废钢铁、铁合金料、精矿 粉、废耐火砖、废电极、废有色金属以及用回收的资源生产 的烧结料、炼铁料、化铁料、铁合金冶炼熔剂和水泥、砖瓦。 砌块、碎石等建材产品;
5、从有色金属灰渣中提取的金属、稀土及生产的化工、 建材产品;
6、利用铜、铝、镁屑生产的有色金属粉未及其制品;
7、利用硫铁矿渣、硫铁矿煅烧渣、硫酸渣、硫石膏、磷石 膏、磷矿煅烧渣、含氰废渣、电石渣、磷肥渣、硫磺渣、碱渣、 含钡废渣、铬渣、盐泥、总溶剂渣、黄磷渣、氧化铝、脱硫石膏 及其他炉渣提取和生产的纯碱、烧碱、硫酸、磷酸、硫磺、复 合硫酸铁、铬铁、建筑材料、金属及其化合物、稀土、肥料、饲料;
8、利用制糖废渣、滤泥、废糖蜜、废丝生产的造纸原料、 纤维板、中密度纤维板、碎粒板、颗粒粕、酒精、溶剂、味精、 饲料、肥料、醋酸、酵母、维生素、赖氨酸、柠檬酸、核甘酸、木 糖、单细胞蛋白、减水剂、二氧化碳及水泥;
9、利用食品、粮油、酿酒、淀粉废渣回收和生产的饲料、 蛋白饲料、碳化硅、饲料酵母、糠醛、石膏、木糖醇、油酸、脂 肪酸、菲丁、肌醇、烷基化糖苷;
10、利用制革废渣、废革屑、猪毛、羊毛、废油、皮边等生 产的油脂、铬化物、硬脂酸、油酸、皮胶、蛋白饲料、氨基酸 类、再生革及其他工业原料等;
11、利用采矿废石、选矿尾矿、碎屑、粉未、粉尘、污泥等 回收的金属和非金属以及生产的建材产品;
12、利用污水处理产生的隔油渣、浮选渣、污泥渣生产 的甲烷气、洗涤剂产品;
13、利用炼油、合成氨、合成润滑油、有机合成及其他化 工生产过程中的废渣、废催化剂回收的贵重金属、絮凝剂及 各类载体生产的再生制品及其他加工产品。
三、废水(液)的综合利用
1、利用化纤废水、浆粕、浆粕黑液、纸浆废液、制皂废 水、制革废水、洗毛污水、印染废水、焦化废水、感光材料废 液、有机和无机废液以及晴纶生产中的废溶剂等回收和生 产的银、盐、锌、纤维、碱、羊毛脂、PVA(聚乙烯醇)、硫化 钠、亚硫酸钠、硫氰酸钠、硝酸、铁盐、铬盐、木素磺酸盐、乙 二酸、盐酸、粘合剂、酒精、香兰素、饲料酵母、肥料、甘油、乙氰;
2、利用制盐液(苦卤)及硼酸生产所排母液生产的氯化 钾、工业溴、四溴乙烷、氯化镁、无水硝、石膏、硫酸镁、硫酸 钾、菱镁等化工原料及其加工生产的制冷剂、医药用中间 体、阻燃剂、燃料、肥料;
3、利用酿酒、制糖、制药、味精、柠檬酸等有机废液生产 的固体蛋白饲料、饲料蛋白、酶制剂、蛋白粉、滤饼、肥料、沼
4、利用石油加工产生的废硫酸、废碱液、废氨水回收和 生产的硫磺、硫酸、芒硝、硫化钠、环烷酸、杂酚、氨水、液氨、 化肥;
5、利用化工废液、蒸馏或精馏斧残液生产的硫铵、氟化铵、 氯化钙、稀土,以及酸、碱、盐等无机化工产品和烃、 醇、酚、有机酸等有机化工产品;
6、利用工业酸洗废液生产的硫酸、硫酸亚铁、聚合硫酸 铁、铁红、铁黄、磁性材料、再生盐酸、三氯化铁、三氧化二 铁、铁盐、有色金属等再生酸及其产品;
7、从焦化剩余氨水、终冷水、锰铁高炉煤气洗涤水中回 收生产的黄血盐、氰化钾(钠)、酚萘及其制品;
8、利用废旧油气井和煤矿矿井水开发生产的热水、盐 水;
9、利用伴生卤水开发生产的精制盐、固盐、液碱、盐酸、 氯化石腊等盐化工产品;
10、利用调节浇铸大型铸件的两炉不同型号的钢水生 产的钢锭产品;
11、利用高纯硅生产过程中产生的四氯化硅废液开发 的有机硅系列产品。
四、废气的综合利用
1、从炼钢转炉、铁合金电炉回收的煤气和回收放散的 焦炉煤气、高炉煤气、电石炉气和有色冶炼煤气生产的蒸 汽、电;
2、从焦炉煤气脱硫脱氰回收的硫磺、硫酸、硫铰、硫氰 化物、硫代硫酸盐;
3、制氧时分离回收的氢、氦、氧等气体;
4、从焙烧窑炉等废气中回收的二氧化碳、碳素粉尘、耐 火材料粉尘、沥青;
5、从煤制气中净化回收的焦油、焦油渣产品和硫磺及 其加工产品;
6、从烧结烟气中回收的氟化盐、硫酸盐;从铸铁机、混 铁炉废气中回收的石墨粉尘及其制品;
7、利用煤气、焙烧窑、空气分离、冶金(含有色金属冶 炼)废气,磷肥生产中含氟废气,合成氨的弛放气,精炼再生 气,氯碱生产中含氯化氢尾气以及利用硫酸、硝酸、黄磷等 生产中的尾气生产的硫、二氧化硫、硫氰化钠、亚硫酸钠、硫 代硫酸钠、硫豚、氧化碳气体、碳酸锶、冷凝物、惰性气体、氟 硅酸钠、冰晶石、氢、氧、硫铰、亚硫酸镀、硝酸钠、草酸;
8、从炼油及石油化工尾气中回收提取的火炬气、可燃 气、轻烃、硫磺;
9、燃煤烟气脱硫付产品的硫酸、磷馁、硫馁、硫酸亚铁、 石膏、建材产品等副产品及其制成品;
10、利用有色金属冶炼烟气提炼或加工的硫磺、汞、有 色金属、硫酸;
11、从石灰生产排放的烟气中回收生产的于冰、液体二 氧化碳、重质碳酸钙、轻质碳酸钙、精细石灰产品;
12、利用酿酒和发酵工业废气生产的二氧化碳、干冰、 氢气。
五、废旧物资的综合利用
1、利用废旧金属加工生产的炼钢和铸造原料、铸件、铁 砂丸、铁球、铁粉、氧化铁红、铁黄、金属配件;
2、利用铝、铜、镁屑等生产的有色金属粉未及其制品;
3、利用废溶液、废元器件提取的金属(包括稀贵金属) 和生产的产品;
4、利用废油生产的汽油、煤油、柴油、润滑油、燃料油及 化工产品;
5、利用废电缆、废电线、易拉罐、废马口铁、牙膏皮、废 感光材料、废电池、废灯泡(管)加工或提炼的有色(稀贵)金 属和生产的产品;
6、利用废棉、废毛、废丝、废麻、废化纤、破旧布、旧衣 料、旧布鞋和纺织厂、服装厂边角料生产的造纸原料、纱及 织物、非织料布、毡、粘合剂、再生聚酯切片、轴瓦;
7、利用废胶鞋、废轮胎等废橡胶为主要原料生产的胶 粉、再生胶、轮胎、汽油、柴油、润滑油、炭黑、钢丝、煤气、防 水材料;
8、利用废塑料为主要原料生产的塑料制品、土工制品、 防水材料、装饰材料以及从废塑料中提取的柴油、汽油、煤 油、燃料油、沥青、油漆、涂料;
9、利用废纸为主要原料生产的各类纸张、纸板、铅笔。 轴瓦;
10、利用废玻璃、废玻璃纤维为主要原料生产的玻璃制 品及复合材料;
11、利用杂骨、皮边角料、毛发、人尿等生产的骨粉、骨 油、骨胶、明胶、胶囊、磷酸钙及蛋白饲料、氨基酸、再生革。 生物化学制品;
12、旧轮胎翻新和翻胎用胎面胶。
六、其他
1、利用木竹采伐、造材截头和加工剩余物、边角余料、 次小薪材、抚育问伐材、农作物桔杆、粮食壳皮等为原料加 工生产的木材纤维板(包括中密度纤维板)、刨花板、小胶合 板、细木工板、纸浆、纸和纸板、轻体板、压舌板、竹碎料板、 木竹片、地板块、木旋制品、水解酒精、栲胶、树皮胶、松香、 松节油、生漆、糠醛、饲料、酵母、针叶饲料、木炭、活性炭、个 太竹制品(如木竹牙答、小灰条子、太竹条等)、草酸、锯未炭 棒以及长度在之米以下的板方材;
2、利用木竹皮、叶、根、锯未生产的木耳、香菇及香精、 香料、中药材;
3、利用锯未、落地棉生产的机油滤芯、酚醛或脲醛塑料;
4、利用刨花、锯未生产的菱镁制品;
5、利用废包装物生产的包装箱、木器、建材产品等
6、利用退役火药生产工业炸药;
7、利用工矿企业余热、余压,工业炉窑尾气、余热、城市垃圾、 地热、农林废弃物等生产的电力、热力;
8、利用火力发电厂循环冷却水养鱼;
9、利用盐田水域发展养殖业,生产卤虫、对虾、盐藻、螺 旋藻、鱼、贝;
10、利用低值鱼虾及鱼加工下脚料生产的饲料、鱼粉;
11、利用虾头、蟹壳、虾皮等生产的脑酱、甲壳质、甲壳 甲壳胺;
12、利用江河河沙、淤泥生产的建材产品;
13、利用垃圾生产的肥料、饲料、建材产品。
煤矸石的资源化综合利用现状及前景
一、国外煤矸石资源化利用现状
世界各国都很重视煤矸石的处理和利用,自上世纪60年代开始,许多国家开始进行了煤矸石综合利用,到上世纪70年代,国外部分矿区煤矸石的利用率已达100%。如美国和匈牙利等国将煤矸石进行生物复田,取得了很好的实效。美国直接从燃烧的煤矸石山中回收热能,法国对灰分较大的煤矸石进行洗选,回收了其中的可燃物用于发电,从而节约了煤炭。
在国外,煤矸石利用最普遍的方法是用作建筑材料,法国在这方面做得较为出色,从上世纪70年代起的30年中,法国人共利用煤矸石1亿多吨,主要用于制砖、生产水泥和铺路;在法国,红色煤矸石的颗粒具有抗水冲蚀能力,可用于充填潮湿甚至沼泽和积水塌陷坑,被认为是很好的填充材料,可使路基具有良好的不透水性,法国北部所有载重道路都是使用这种材料作为路基。近年来,法国还研究煤矸石在水泥中利用的新方法,即将含煤比例较高的煤矸石既作为原料又作为燃料投入窑炉生产水泥。英国煤管局在1970年成立了煤矸石管理处,将煤矸石作为一种优良、经济的材料,广泛用于公路、填坝和其他土建工程的填充物。在德国,煤矸石主要用于井下采空区充填和用作建筑材料。据报道,英、波、比、俄、日等国用煤矸石代替部分粘土生产水泥,取得了节煤、降低成本等效果。
二、国内煤矸石资源化利用现状
1992年联合国环发大会以后,可持续发展成为人类发展追求的共同目标,发展中国家对环境问题也高度重视,而且为避免走发达国家“先污染,后治理”的老路,对矿山环境的管理和治理也逐渐提到了议事日程上来。国际组织以国际公约、论坛、项目研究和倡议等方式,促进矿业环境的改善。对矿业环境问题有影响的国际公约主要有:对有害废弃物及其处理的跨国境移动控制的《巴塞尔公约》、《长期跨国环境空气污染公约》等。
随着全球经济可持续发展战略的进一步落实和我国工业化过程的进一步深化,我国政府对环境保护工作的力度也在不断加大和加强。煤矸石的充分利用和污染己经引起了我国政府的高度重视。我国政府已通过制定和完善有关政策法规、支持技术革新、严格管理和执法,以提高矿山环境保护整体水平。
2000年4月29日,第九届全国人民代表大会常务委员会第十五次会议通过的《中华人民共和国大气污染防治法》第三章为防治燃煤产生的大气污染;第三十一条为在人口集中地区存放煤炭、煤矸石、煤渣、煤灰、砂石、灰土等物料,必须采取防燃、防尘措施,防止污染大气。
“九五”期间,国家出台了一系列有关资源综合利用相关的产业政策,都将煤矸石山综合治理和利用作为支持的重点,如《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录》、《当前国家优先发展的高技术产业化重点领域指南(目录)》中都把煤矸石综合利用作为鼓励发展的产业。
我国从上世纪70年代起开展了煤矸石综合利用工作,开辟了一系列煤矸石的利用途径,煤矸石综合利用有了较大的发展。煤矸石的资源综合化利用可以分为资源回收和工程利用两种途径。资源回收利用是用低燃烧值的煤矸石作沸腾炉燃料进行发电;对煤矸石中的伴生矿物提取利用,如制取氧化铝、聚合铝、矾土及硫酸产品等;生产建筑材料,如制取矸石砖、矸石水泥及耐火材料和陶瓷等;工程利用则是将煤矸石作为充填材料进行复田和土工利用,如矿区塌陷地的充填复垦,公路、铁路、广场建设的基础充填等(图2-4)。但由于资源性质的因素、经济条件的制约、技术设备的差距以及市场变化的影响,目前煤矸石的利用率为10%~30%,与发达国家相比差距仍然较大。这就需要我们进一步加大对煤矸石开发技术研究,进一步开发煤矸石的综合利用和工业化生产,以充分利用矿产资源,增加社会经济效益,同时又减少污染,促进资源与环境的可持续发展。
图2-4 煤矸石资源综合化利用
三、煤矸石的资源化及利用途径
1.生产化工产品
(1)制造铝盐系列产品
铝盐在工业生产中具有广泛的用途,如硫酸铝广泛用于水处理、媒染、石油除臭脱色、油脂澄清等。利用煤矸石制硫酸铝不仅可解决煤矸石处理难题,而且也节省了铝矾土资源。利用煤矸石制硫酸铝已在山西、甘肃多家煤矿得到了应用。
(2)制造硅系列产品
煤矸石中硅含量较高,因此,煤矸石硅元素的利用是综合利用的重要途径。目前主要用于制造水玻璃、白炭黑、陶瓷原料等。
(3)制取钛白粉
对于TiO2含量达到7.18%以上的煤矸石,可用于生产钛白粉。钛白粉具有很好的遮盖力和着色能力,广泛应用于油漆、造纸、塑料等行业。
(4)回收硫及硫铁矿
我国与煤伴生、共生的硫铁矿资源十分丰富,分布较广。赋积在煤中的硫铁矿经洗选后,绝大部分富集在煤矸石中。硫铁矿是化工和化肥工业的重要原料,主要用途是制造硫酸和提炼硫磺。而我国的硫产量不能满足国内生产的需要,经常进口硫磺以补充生产不足,因而在加工煤炭的同时回收硫铁矿无疑具有十分重要的意义。另外,脱了硫的煤矸石减轻了对环境的污染,也便于进一步的加工利用。硫在煤中的富集方式主要有黄铁矿硫、硫酸盐硫和有机硫。因为硫的需求原因和环保的要求,对硫的回收已引起众多矿区的注意。硫的回收工艺也初具规模,方法多种多样,该技术在一些高硫矿区应用更为广泛。
如重庆南桐矿务局干坝子选煤厂从高硫煤矸石中提取硫精矿获得成功。入洗矸石含硫10%~31%,主要成分为黄铁矿硫。采用重介法分选选出:含硫35%、含碳小于8%的硫精矿,灰分45%~50%的泥煤和尾矿3种产品。河北开滦唐家庄矿选硫车间1985年初投产。入洗矸石含硫为3.98%,主要成分为黄铁矿硫。经洗选产出4种产品:含硫30%~35%、含碳小于8%的硫精矿,发热量14.63MJ/kg可作燃烧用的动力煤,发热量6.27MJ/kg的低热值燃料和煤矸石。
2.建筑原料
(1)制砖
煤矸石具有一定的可塑性、结合性和烧结性,经净化等工艺处理后,可用于制砖。目前,我国煤矸石砖产量已达200亿块,年综合利用煤矸石约5000×104t。煤矸石制砖不仅可以解决煤矸石对环境的污染,满足经济建设需求,同时也可保护我国有限的耕地资源,从根本上改变“秦砖汉瓦”的生产历史,实现“制砖不用土,烧砖不用煤”的环保效应。
例如2002年山西省潞安矿业集团从意大利引进一条煤矸石制砖生产线,这是目前我国最大的煤矸石综合利用项目。建成投产后,每年消耗煤矸石30×104t,产砖1.3亿块;同时节约煤矸石占地2.5×104m2,与粘土制砖相比,还少浪费土地3.5×104m2。2006年山西大同市天源荣昌新型建材有限公司年产5亿块煤矸石烧结空心砖系列产品项目开工;同年,阳泉南煤年产2.6亿块煤矸石烧结砖生产线投产,每年消耗煤矸石30×104t,取得了良好的经济效益和环境效益,在实现废物利用的同时,既降低了成本,又减小了煤矸石对当地的污染。其产品可用于室内地面装修和台面装修,具有防污、零级吸水率、无放射性、光泽度高等特点,具有很强的市场竞争力。
(2)生产水泥
煤矸石和粘土的化学成分相近,用它代替部分或全部粘土生产普通水泥能提高熟料质量。用煤矸石制作水泥原料的生产过程与生产普通水泥基本相同。利用煤矸石制水泥,不仅可以减少成本,而且可以消化大量的煤矸石,减小对环境的污染。
(3)混凝土
山西阳煤集团用该地自燃煤矸石为骨料,配入矸石砂、硅酸盐水泥制成200~300号煤矸石混凝土,其物理性能和质量符合有关规定。用自燃煤矸石山生产的混凝土比普通混凝土的密度低20%,是高层建筑的优质材料。
(4)土地复垦和路床填料
充填塌陷区是一种重要的复垦方式。利用热值低的煤矸石作为充填煤矿塌陷区造地,这种利用消耗煤矸石量大,且可以把目前没有能力利用的煤矸石保存起来,等技术和经济上可行时再进行开发利用。这样可减少煤矸石对矿山环境的污染(占地、污染水源、污染大气、影响环境卫生等)。在充分利用矿区固体废物的同时,解决塌陷地的复垦问题,因而具有一举多得的效果。如安徽淮北矿务局在两个大塌陷区填埋,煤矸石复土还田,造地1600多亩,获得较好的环境效益和社会效益。另外还可用于建设用地。
煤矸石含有一定的活性物质,具有较好的路用性能和强度,可用作一般公路的底基层或作为路基。填料筑路用的煤矸石宜为强度高、风化轻、热值低的矸石。从山西省阳泉市交通局了解到,在日前通车的307国道复线建设中,交通建设部门变废为宝,用煤矸石铺路,节约资金9200多万元。据阳泉市交通局介绍,307国道复线工程全长28.8km,是阳泉市的重点工程。工程开工后,由于缺少天然沙砾,施工单位设想用堆积如山的煤矸石作为路床填料。大量的科学论证和试验表明,煤矸石作为填料时,要选用自燃、半自燃过的煤矸石,其各项技术指标需全部符合公路工程路基设计规范的要求。307国道复线工程全线采用了煤矸石作为路床填料。目前,1m3沙砾石运到工地的价格是60余元,而1立方米煤矸石运到工地的价格只有10多元,整个工程因此降低投资9200多万元。阳泉市是我国重要的煤炭产区,现存煤矸石山20余座,而且每年新增700×104t左右。大量煤矸石的存放不仅占地,还产生了大量的二氧化硫,阳泉市每年需花费大量资金进行掩埋处理。用煤矸石铺路,可以就地取材,变废为宝,减少污染,节约投资。
3.生产农业产品
(1)生产有机复合肥
煤矸石一般含有大量的炭质页岩或粉砂岩,含有15%~20%的有机质,以及大量丰富的植物生长所需的稀有元素。煤矸石经粉碎碾磨后,按一定比例与过磷酸钙混合,加入适量活化剂与水,充分搅匀后堆沤,可制得新型化肥。重庆煤炭研究所、北京市勘察院、龙口矿务局和郑州矿务局等利用煤矸石生产有机复合肥,都取得了较好的效益。
(2)生产微生物肥料
以煤矸石等为载体,外加添加剂等,可制成煤矸石微生物肥料,主要以固氮菌肥、磷肥、钾细菌肥为主。微生物肥料生产工艺投资少,具有很好的经济效益和社会效益。
(3)改良土壤
利用煤矸石中的微量元素和营养成分,适当掺入一些有机肥,可有效改良土壤结构,增加土壤疏松度和透气性,提高土壤含水率,促进土壤中各类细菌新陈代谢,使土地得到肥化,促进植物生长。
4.煤矸石井下填充
煤矸石充填采矿法不仅可以有效解决地表塌陷和沉降问题,而且消化了大量煤矸石。主要包括轨道运输填充技术、注浆填充技术、压风填充技术。
5.煤矸石发电
我国已有一批煤矸石发电站在运转中,如我国自行设计实施的第一座大型煤炭矿井——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的煤矸石发电厂,目前发电量保持1.6×108 kW·h以上,年消耗煤矸石30×104t。该矿煤矸石热电厂建成后,实行热电联供,年节约原煤4×104t,少支付电费1.2亿元以上,节省煤矸石堆放占地25亩,安置待业和下岗人员733人,既节约了资源,又收到了良好的社会、经济和环境效益。
山西省阳泉市按照“榨干吃尽”的思路,利用煤矸石发电。按发热量计算,阳泉一年所产煤矸石的数量,相当于220×104t标准煤。目前,全市已有煤矸石电厂4家,发电能力11.8×104 kW,年利用煤矸石100×104t;正在建设的3家,建成投产后年可消化煤矸石400×104t。据初步统计,至目前,阳泉市已建起煤矸石发电厂、煤矸石砖厂、高岭土厂、商品混凝土厂等十几个煤矸石综合利用企业,年可节约标准煤近百万吨。
四、煤矸石资源化利用存在的问题及展望
1.煤矸石资源化利用存在的问题
我国煤矸石资源化利用主要存在以下几方面问题:
1)对我国不同区域的煤矸石基本特征缺乏系统的调查研究,对煤矸石开发利用缺乏系统的基础研究资料;
2)目前煤矸石综合利用技术不够成熟,导致煤矸石资源化较差,不足以使煤矸石产业产生投资吸引力;
3)对煤矸石堆存所产生的生态环境和社会危害缺乏量化的研究和准确估算,难于对煤矸石资源化、减量化处理带来的经济效益、社会效益和环境效益进行客观的评价,难以提出和执行多方共赢、科学合理的扶植政策;
4)缺乏资金渠道。煤矸石综合利用项目在资金上得不到保证,投入严重不足。目前国家没有专项资金扶持,原有的煤矸石综合利用专项资金已被取消,而新的融资渠道还没有形成,企业筹措资金困难,一些煤矸石发电、煤矸石建材项目难以落实,给煤矸石的扩大再利用带来不便;
5)优惠政策落实难。目前国家已经出台的有关煤矸石的优惠政策,在某些地区还存在落实较难和可操作性较差的问题,存在着项目审批难、并网发电难、政策落实难,严重挫伤了企业开展煤矸石综合利用的积极性。
2.促进煤矸石资源化利用的方向探讨
(1)治理煤矸石的目标
结合煤矸石化学成分、矿物组成以及地方优势,选择综合利用途径,并且本着清洁生产的理念从产品生产、消费、回收和处置等环节着手,兼并相关资源化利用工艺中的高能耗、高成本环节,形成联产工艺,丰富和完善产品链,提高产品品质和附加值,实现煤矸石减量、变废为宝的目标。
(2)煤矸石治理,需创新思路
我国煤矸石的排放量逐年增长,增加的废弃物将占用更多土地,在科技高度发展的今天,各级政府部门和厂矿企业需要创新思路。
(3)实施防灭火措施
对于目前无法利用、自燃或潜在自燃的煤矸石山,应首先进行防灭火,然后通过生态建设恢复植被,最大程度地减少其对环境、社会的不良影响。
综上所述,煤矸石问题是亟待解决的重大环境问题和社会问题,要充分认识和定量化研究煤矸石资源化利用、综合治理带来的社会效应和环境效益。今后应从生产方式、市场机制和政策扶植相配套入手,促进矸石综合利用方式的改进和企业经济效益的改善,彻底解决矸石环境污染问题。随着企业环境意识的增强和研究程度的深入,可以预见,煤矸石应用的领域和规模必将不断扩大。
煤矸石怎样做化肥
煤矸石的主要化学成分是二氧化硅,三氧化二铝,三氧化二铁,MgO,Cao,和一些硫酸根离子,做化肥的可能性不大
煤矸石中的铁怎么回收/用什么设备能选煤矸石中的金属颗粒
矸石全称煤矸石,是洗煤过程中排出的固体废料,矸石的堆存不仅占用大量土地,由于矸石中大多含黄铁矿,经雨水冲刷还会对环境造成极大的污染,因此矸石的处理工作刻不容缓,本文介绍一种从矸石中洗选黄铁矿的方法,能够从矸石中洗选出黄铁矿,同时为矸石的进一步处理打下铺垫,希望对相关人士有所帮助。
矸石中的硫铁矿呈粗细布均匀嵌布在矸石中,部分已经单体解离,但仍有相当数量的矸石和黄铁矿与矸石连生,需要经过粉碎才能打破连生体结构,进而通过分选设备洗选出其中的黄铁矿,下图是贵州客户煤矸石样品,经洗矿后发现矸石与硫分离情况良好,粗粒基本已单体解离,部分矸石还包裹这黄铁矿,需要经过破碎才能解离,经适当破碎后进入跳汰机分选,可完全抛除其中的矸石,得到纯净的黄铁矿。
从矸石中洗选黄铁矿的方法非常简单,因为黄铁矿比重非常大,而煤矸石比重却非常小,根据重选理论可以采用重选工艺和设备对其进行洗选,获得比重大的黄铁矿和比重小的煤矸石,黄铁矿可以销售到硫酸厂制硫酸或销售到化肥厂制硫酸钾废料,黄铁矿的市场需求量一直呈上涨趋势,煤矸石经除硫还可用于制砖,基本可以实现矸石的全部回收利用。
从矸石中洗选黄铁矿的设备主要是跳汰机,跳汰机入选粒度大,入选粒级范围宽,对粗,中,细粒煤矸石的洗选均可达到理想的洗选指标,同时不需要相浮选那样将物料进行研磨,洗选成分非常低,利用跳汰机对煤矸石进行处理,不仅解决了这一工业废料对土地的占用和对环境的污染,同时还可以产生非常可观的经济效益,目前贵州,广西,四川等省份有众多的厂家正在使用跳汰机进行矸石的洗选,以从矸石中洗选黄铁矿牟利。
环保部煤矸石如何处理规定
煤矸石是煤炭开采和洗选过程中排出的固体废弃物,是成煤过程中同煤层伴生的煤质沉积岩类矿物质,是世界也是我国排放量最大的工业废弃物之一。环保部针对煤矸石处理问题,明确规定煤矸石的传统利用途径主要为回填煤矿采空区、铺路、土壤改良、做建筑材料和发电等。
1 回填煤矿采空区
煤矸石回填煤矿采空区就是将煤矸石用于矿井回填,用煤矸石置换出煤炭,采用煤矸石不出井的采煤方式,直接填充采空区,减少煤矸石的排放量和地表下沉量。利用煤矸石作塌陷区充填原料,可大量地消耗煤矸石。
2 铺路
煤矸石可以作为建筑充填材料。将煤矸石分层铺成35cm左右厚的路基,压实后密度可达1.8t/m3,这样路基就具有良好的防透水性,使用性能良好。
3 土壤改良
利用煤矸石制备有机复合肥料,主要是利用煤矸石中含有的植物生长所必须的元素,如N、P、K、B、Cu、Zn、Mo、Co等。以煤矸石和磷矿粉为原料基质,外加添加剂等,可制成煤矸石微生物肥料,这种肥料可广泛应用于农业、林业、种植业等。研究表明,煤矸石中的有机质含量越高越好。有机质含量在20%以上,pH值在6左右的碳质泥岩经粉碎并磨细后,按一定比例与过磷酸钙混合,同时加入适量添加剂,搅拌均匀并加入适量水,经充分反应活化并堆沤后,即成为一种新型实用的肥料。
4 建筑材料
由于煤矸石具有一定的可塑性和烧结性,在经过均化、破碎、净化和陈化等工艺加工处理后,可用于制砖,种类包括烧结实心砖、空心砖、多孔砖、免烧砖、内燃砖、釉面砖、高档瓷砖等。利用煤矸石制空心砖,实现了制砖不用粘土,烧砖不用燃料,其社会环境、经济效益均超过了粘土实心砖。
5 煤矸石燃烧发电
煤矸石发电厂是指利用煤矸石作为燃料的发电厂。煤矸石发电,其常用燃料热值应在12550kJ/kg以上,可采用循环流化床锅炉,产生的热量既可以发电,也可以用作采暖供热。将煤矸石用于在沸腾炉中燃烧发电或者供暖,这种方法不但可以节省一部分能源消耗,而且燃烧后的灰渣还可以作为生产水泥等建筑材料的原料来使用,一举两得。
煤矸石可以做有机肥么?
可以。首先要弄明白煤矸石里有没有有机物。有没有植物能利用的有机物。或者有没有能低成本合成植物能利用的有机物的成分。如果没有,那么就是骗局。据我所知,煤矸石是煤矿开采的时候原煤里夹杂的含煤量很低的石头。我不记得里面含有什么肥分。如果只是利用其中的微量元素和铁之类的,不知受益是否高于生产成本,换句话说是否比直接使用等量的有效成分划算。倒是可以改善土壤板结状况煤矸石中含有腐植酸,腐植酸可以用来制作有机肥。一般的有机肥生产不需要用煤矸石,只要各种元素达标就行。不过有的厂家将煤矸石中的腐植酸提炼出来制作腐植酸有机肥。 煤矸石是煤炭生产和加工过程中产生的固体废弃物,每年的排放量相当于当年煤炭产量的10%左右,目前已累计堆存30多亿吨,占地约1.2万公顷,是目前我国排放量最大的工业固体废弃物之一。我国煤炭系统现在每年还要排放出近1亿吨煤矸石。 煤矸石因矿不同,其主要成分含量也不尽相同,主要含有腐殖酸、有机质、硅、钾、铁以及多种稀有元素。目前多以行发电、生产建筑材料、回收矿产品、制取化工产品、筑路等为主,在农业上的应用较少,效果也不十分明显。 当前,应用于农业、工业、环境和医药四大领域的主要是含高品质腐殖酸煤矸石,腐殖酸含量一般在40%以上,对于含腐殖酸较低的煤矸石多数没有合理利用。2015年实施的《煤矸石综合利用管理办法》中提到煤矸石用于土地复垦。这方面中国科学院沈阳应用生态研究所在多年前有所研究,并在辽宁省朝阳和抚顺进行了保护地土壤改良工作,效果显着。经过处理后的土壤盐渍化现象降低,肥料利用率提高8%~15%,作物产量增加8%~11.3%。