中国煤矸石综合利用技术研究进展王淇张丽娜闵鑫吴小文刘艳改黄朝晖房明浩摘要：煤矸石是与煤伴生的一种含煤高岭土，是在采煤和洗煤过程中排放出的一种固体废物。我国煤资源产量巨大，因此伴有大量的煤矸石固废排放，其高附加值综合利用对经济、环境和社会具有重要的意义。本文主要从提取有价元素、能源化利用、建筑材料化应用、尾矿填充和土地复垦等方面综述其无害化处理的现状，同时结合其元素赋存特征从固废高值材料化利用方面介绍其研究进展，提出煤矸石综合利用提供新的技术思路。关键词：煤矸石无害化高值化综合利用现状与进展：X75：A：1674-098X（2017）12（c）-0046-03我国是全球煤炭开采量和使用量最大的国家，2016年煤炭产量占全球煤炭总产量的46.1%。煤炭在我国能源机构中也占有极大的比例，在2016年为62%[1]。煤矸石是与煤伴生的一种含煤高岭土，是在煤资源的开采和清洗等处理过程中排出的固体废物，其含碳量约为20%～30%，其他主要成分是Al2O3、SiO2以及少量的MgO、Na2O、Fe2O3、CaO、K2O、SO3、P2O5和稀有元素等微量成分[2]。在采煤过程中排放的大量煤矸石排放若弃置不用，将占用大量土地，自燃引发火灾，逸出或浸出硫化物造成环境污染，雨季崩塌、淤塞河流导致自然灾害，同时也会给企业造成较大经济负担，因此，对于煤矸石的处理与综合利用愈来---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---愈得到人们高度重视[3]。目前，我国在煤矸石处理、无害化应用、高值化综合利用与环境保护等方面的工作主要集中在以下几个方面。1煤矸石的再选和有价组分提取利用煤矸石的矿物组成主要包括高岭土、长石、伊利石、方解石、水铝石、黄铁矿、蒙脱石、云母、绿泥石类以及少量的稀有金属矿物，其中高岭石含量高达60%以上[4]。通过对其进行再选可进一步回收煤矸石固廢中残留的有用矿物，是提高资源利用率、大量处理堆存尾矿的重要措施。例如：通过一些选洗方法，得到铁矿石等有用矿物。张晋霞等[5]通过磨细河北某地含硫5%矸石，以石灰为抑制剂、硫酸调整pH，硫酸铜为活化剂、丁基黄药为捕收剂，2#油为起泡剂，经浮选、粗选和细选，获得回收率为82.50%的精黄铁矿。同时，还有部分研究通过物理、化学方法来提取或利用尾矿中的有用组分。例如：使用盐酸浸取法得到结晶氯化铝、氯化铁可用于生产氧化铝、氧化铁，而浸取后的残渣主要成分为二氧化硅，可作生产橡胶的填充料以及生产水玻璃的原料。董玲等[6]选取霍州三交河煤矿，确定了在110℃下，HCl浓度为12mol/L、浸润时间为150min下，得到溶出率为65.67%的Fe2O3。夏举佩等[7]以贵州盘县煤矸石为原料，酸矸质量比为1.4，170℃下反应4h，氧化铝的浸取率为98.47%，极大地提高了煤矸石利用率。此外，剩余母液内还所含的少量稀有、贵重元素，如锗、镓、钒、铀、钛等，也可视含量通过富集的方式决定其提取价值。夏举佩等[8]以贵州盘县煤矸石为原料，经过机械活化、微波酸浸提取Ti，在酸矸比为1.5，微波功率800W、溶解温度为75℃下加热90min，得到提取率为79.85%、以Ti（SO4）2为主要形式的钛。孙亚乔等[9]分别对韩城产煤矸石进行BCR可交换态及碳酸盐结合态提取法和Tessier连续分级提取法的对比研究探索，得出对于提取Cr、Mn、Ni、Pb、Zn等元素BCR法优于Tessier法，对煤矸石有价组分提取利用又有了新的方法。2煤矸石的能源化利用---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---对于含碳量超过20%的煤矸石，也可用于火力发电，这是实现煤矸石能源化利用的主要方式。经过多年的发展，采用洗中煤和洗矸混烧发电技术已经成熟，而炉渣还可用于生产炉渣砖和炉渣水泥，粉煤灰还可进行提铝和提硅等进一步生产应用。煤经过30多年的发展，全国煤研石等低热值煤发电装机已达到约3000万kW，加上在建机组总装机规模约达3500万kW。研石等低热值煤发电装机规模不断增长，为国家节能减排做出巨大贡献。虽然煤研石发电装机在全国煤电总装机中占比不到4%，但对煤矸石的消耗量占比约为30%，年可燃用煤研石、煤泥、中煤等低热值燃料1.35亿t，相当于节约4000万t标准煤[10]。保德选煤厂[11]改矸石分级...