煤矸石在我国回收矿产品、发电等行业里典型的应用方式

　　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。典型的利用方式有：

　　1、煤矸石提取有价元素

　　2015年4月，国内首条可以综合提取铝、铁、钛等多种有价元素的煤矸石资源化利用生产线在贵州省盘县红果经济开发区紫森源集团实现投料生产，这标志着我国煤矸石资源化利用从基础研究向工业化生产迈出了重要一步。该生产线是昆明理工大学与贵州紫森源集团合作开发煤系固体废弃物的综合利用项目，目前可年处理煤矸石5000吨。经过一期项目近两年的试运行，验证了工艺流程均能按实验标准运行，铝收率可达92%、铁收率可达97%。新投产的二期项目主要试验以“废渣”和回收副产品为原料，提取硅、碱等有价元素，同时剩余不超过10%的残渣可用作玻璃添加剂。运行数据显示，年处理100万吨煤矸石可综合提取总产值达209500万元的有价元素，总成本估算约为161750万元，税前利润为47750万元,相当于企业再新建两个100万吨煤矿所产生的效益。“也就是说，每加工1吨煤矸石，大约可产出150公斤铁红、250公斤氢氧化铝、40公斤金属钛及600公斤硅。按目前市场价产值来算，可赚取利润477元。”

　　2、煤矸石产高岭土

　　位于千里山工业园区的天宇化工煤系高岭土高档填料二期项目总投资6.2亿元，设计年生产能力为20万吨，其产品广泛应用于建材、造纸、陶瓷、医药、航天等多个领域。项目全部建成后，天宇化工有限责任公司将成为国内以煤矸石为原料生产高岭土规模最大的企业。目前，天宇化工有限责任公司已与日本以及东南亚等多个国家和地区的企业进行接洽，二期正式投产后，产品有望走出国门，走向世界。

　　煤系高岭土开发加工新材料是国家的“朝阳工业”，也是国家重点支持的行业之一。煤系高岭土深加工在调整经济结构、促进节能减排、发展循环经济、进一步延伸产业链方面具有重要作用。天宇化工有限责任公司与中国科学院过程工程研究所合作，其生产技术、产品质量在同行业都处于领先水平。

　　3、煤矸石烧结砖

　　为迎合市场需求，内蒙古自治区敖汉旗已有23家以粘土为主要原料的制砖公司进行了技术改造，生产以煤矸石为主要原料的煤矸石烧结砖，规划年出产能力已超越7亿块标砖，年综合利用煤矸石98.7万吨，节约燃煤12.8万吨，年减少烟尘排放量1.28万吨、二氧化硫排放量0.2万吨、氮氧化物排放量0.1万吨。有材料显示，煤矸石按60%份额配以少数黏土、粉煤灰、水，通过陈化、成型、枯燥、预热、烘干、烧结等系列工序，生产出绿色、环保、高强度的煤矸石砖，商品强度达到一般黏土砖的2倍以上，形状规整，损耗极低，健壮经用，应用前景较好。

　　4、煤矸石制备陶瓷空心微珠

　　河北勇龙邦大新材料有限公司的“极低品位煤矸石制备陶瓷空心微珠”项目通过省科技型中小企业创新资金项目验收。该项目拥有我国自主知识产权，同时已经获得南非和澳大利亚专利授权。该项目以极低品位的煤矸石为原料，制备成高附加值的空心微珠，彻底摆脱了固体废弃物原料组分多变、差异大对生产技术影响的制约，实现了开孔和闭孔可控技术，成球率达98%以上，并采取专有高温悬浮燃烧技术，可制备出尺寸在5-300mm之间、高性能的开孔和闭孔聚空心球粉体。与传统产品相比，产品具有轻质、保温、阻燃、缓释、吸声、高强、低导热、耐磨、高分散、电绝缘和热稳定性好等特性，可广泛应用在航天、航空、军工、医药、化工、石油、公路、建材、耐火保温、塑料橡胶、高分子树脂材料及水土保持、沙漠治理等领域中，具有重大的社会效益和经济效益。

　　5、煤矸石用于农业

　　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，效果显著。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%。

　　随着煤矸石在农业方面研究的不断深入，其主要用途为：

　　第一，土壤调理剂。煤矸石经过微生物活化后，腐植酸、有机质等有效成分明显提高，可以促进作物根系的发育和有益微生物的活动。简单说，可以帮助土壤释放有利于植物吸收的各种营养元素，治理土壤板结、沙化、盐碱化现象，提高土壤渗透性，增加土壤的保水保肥能力，减少土壤水分蒸发，增加土壤的阳离子交换能力，促进微量元素更好地被植物根系吸收，有利于植物对铁、镁、锌、铜的螯合，减少盐分吸收土壤中的na离子等。

　　第二，生物肥料载体。当前生物肥料多以单独的菌体为主或者以生物有机肥出现，而生物有机肥的载体主要是畜禽粪便和秸秆，期间是提供有机质。而煤矸石中不仅含有有机质，还含有多种中微量元素，能够丰富生物肥料的功能，同时也能够合理利用这一煤炭产业的废弃资源。

　　第三，复混肥料配料。在复混肥生产当中会添加适当的配料，这些配料多数以膨润土等为主，养分单一。而活化后的煤矸石不仅可以丰富复混肥料中有机质、腐植酸的含量，同时还能够提供多种中微量元素。

　　第四，煤矸石吸附剂。煤矸石也可称为低品位腐植酸，腐植酸中含有各种官能团、桥键，具有优异的吸附、交换、络合性能，对土壤、大气中的污染物都有很轻的吸附性。