第2章　煤矸石制作的矿物材料

2.1　煤矸石概述

矿业固体二次资源主要是指矿山尾矿和废石。煤矸石就属于二次资源，它是煤炭生产和加工过程中产生的固体废弃物，每年排放量相当于年煤炭产量的15%左右。我国作为世界上最大的煤炭生产国，根据国家统计局2015年发布的数据，2014年全年我国原煤产量为38.7亿吨。虽比2013年39.69亿吨下降2.5%，但仍可产生约5亿吨左右的煤矸石。随着采煤工业的发展，大量的煤矸石堆积成山，占用大量的土地，并严重污染环境。据中国产经新闻报2014年报道，目前全国煤矸石堆存量约40亿吨。据统计，全国约有1600座大型煤矸石山，占地50万亩（1亩=666.6m²）以上，而且逐年继续增加，每年新增煤矸石（4～5）亿吨，新占地1.5万亩。煤矸石除占用大量土地外，其中所含的黄铁矿易被空气氧化，放出热量可以促使煤矸石中所含煤炭风化以致自燃。煤矸石燃烧，散发出难闻的气味和有害的烟雾，使附近的居民慢性气管炎和哮喘病患者增多，周围树木落叶，庄稼减产，甚至更严重的煤矸石山爆炸事件也有发生，造成了很大的人员财产损失。煤矸石山受雨水冲刷，常使附近河流的河床淤积，河水受到污染。因此，如何治理和综合利用煤矸石越来越受到人们的重视^［1］。为此，我国政府还专门制定了“全面规划、合理布局、综合利用、变害为利”方针，实行了一系列优惠政策：企业利用本企业外的大宗煤矸石、炉渣、粉煤灰作为主要原料的，生产建材产品的所得，自生产经营之日起，免征所得税5年；对企业生产的原料中掺有不少于30%的煤矸石、炉渣、粉煤灰及其他废渣的建材产品，免征产品增值税。由此可见，煤矸石、粉煤灰的综合利用将是我国一项长期技术政策。

当前，煤矸石综合利用主要表现在以下几个方面：

（1）煤矸石发电、复垦回填及无害化处理。

（2）在建筑材料工业中生产煤矸石砖、用矸石代替黏土生产水泥、用煤矸石生产其他建材（如煤矸石加气混凝土、煤矸石轻骨料混凝土等）。

（3）用煤矸石制AlCl₃或制备聚硫氯化铝（简称PASC），对煤矸石粉进行表面包覆改性处理，然后用作轻便雨靴外底用胶的填充剂等。

虽然矸石及矸石渣已有上述几种处理方法，但“吃”矸量远不能满足实际需要。据资料介绍，我国煤矸石用于燃烧和建材方面的量都不大，仅占全年排矸量的15%～25%。还有相当比例的矸石被丢弃没得到利用。因而探讨开发利用煤矸石制作矿物材料非常必要。