浅析煤矿废弃物资源化

浅析煤矿废弃物的资源化利用摘要：本文通过对煤矿固体废弃物种类及其产生的影响进行分析，参考已有的资源化手段，提出优化或规范化的想法，并展现煤矿固体废弃物资源化的重要性。关键词：煤矿煤矸石资源化1引言煤，自工业革命开始便被誉为工业的食粮，煤炭工业在我国国民经济中占有极为重要的地位。我的家乡双鸭山，祖国边陲的小城，便是一座依托于煤炭资源发展起来的城市，近几年煤炭因采煤成本的升高及劣质煤的价格压榨，家乡的经济愈发不景气，经过一学期的废弃物资源化学习后，我决定选此为题。2煤矿固体废弃物的种类2.1煤矸石煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石[1]。包括巷道掘进过程中的掘进矸石、采掘过程中从顶板、底板及夹层里采出的矸石以及洗煤过程中挑出的洗矸石。中国历年已积存煤矸石约1000Mt，并且每年仍继续排放约100Mt，不仅堆积占地，而且还能自燃污染空气或引起火灾。2.2露天矿剥离物露天矿剥离物是指煤炭露天开采时，为揭露所采煤层而剥离覆盖在煤层之上的表土、掩饰和不可采矿体的总称。覆盖岩石一般包括粘土泥质岩、砂岩及石灰岩，其中主要是泥质岩。2.3煤泥煤泥泛指煤粉含水形成的半固体物,是煤炭生产过程中的一种产品,根据品种的不同和形成机理的不同,其性质差别非常大,可利用性也有较大差别，其种类众多，主要有炼焦煤选煤厂的浮选尾煤、煤水混合物产出的煤泥、矿井排水夹带的煤泥、矸石山浇水冲刷下来的煤泥3煤矿固体废弃物影响地下火灾地面水下跌由于在煤炭开采过程中矿井水大量外排，导致地下水位下降，引起地面水下跌。错动下沉由于煤矿井下水大量外抽，矿井上底承载能力下降，加上大部分小窑煤井在开采过程中，没有采取预留煤柱等预防措施，有的小窑煤井甚至对国有煤矿预留煤柱肆意采挖、破坏，导致地层错动，地表下沉。煤矸石占地及风化污染问题煤矿排出的煤矸石一般都就近堆放。随着堆存量的不断增加，堆场的占地面积也逐年扩大。煤矸石经风化、雨蚀、自燃后，其表面的风化层物质在风力作用下进人大气，严重污染大气环境。植被破坏煤炭开采需要大量木材，按万吨煤炭产量平均消耗坑木150立方米计算。全市仅煤炭开采业一年就需消耗木材约10万立方米，如此大的木材缺口迫使煤矿多渠道收购木材，客观上助长了乱砍滥伐，使育伐比例失调。同时，由于地下水位下降，地表含水层含水量减少，也使植被生长受到影响。二次扬尘煤炭有相当一部分靠汽车运输，撒漏现象非常严重，大量煤炭流失，使街道煤尘飞扬4煤矿废弃物的处理煤矿废弃物种类繁多，篇幅精力所限，本文主要分析煤矸石的资源化方法。4.1煤矸石的处理4.1.1煤矸石的成分：煤矸石是碳质、泥质和砂质页岩的混合物，具有低发热值，其含碳量在20%～30%左右，有些煤矸石还含有腐殖酸。我国煤矸石的主要成分为：可燃物(c)、SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、TiO：、K2O等物质。【2】4.1.2煤矸石资源化办法一、生产化工产品：（1）制备硅系化工产品：利用煤矸石中的硅元素可以生产碳化硅、沸石、硅合金、硅酸钠、聚硅酸、四氯化硅等多种硅系化工产品。（2）制备铝系化工产品：煤矸石中含有大量的氧化铝，含量为15％－36％，可以利用其中的铝元素生产聚合氯化铝，氢氧化铝，硫酸铝，聚合氯化铝铁等20多种铝系化工产品。（3）制备碳系化工产品：煤矸石可以制备白炭黑、硅铝炭黑等产品。（4）制备钛白粉。二、生产建材原料：煤矸石可以生产煤矸石水泥、矸石砖、煤矸石砌块、微米级多孔陶瓷和橡胶补强剂等。三、农业方面的应用：煤矸石还可以做成生物肥料和有机复合肥，富硫煤矸石可以改良土壤。四、煤矸石发电煤矸石普遍含硫，为降低煤矸石发电硫排放，避免酸雨产生破坏当地环境，可使用氧化亚铁硫杆菌Thiobacillusferrooxidans和嗜酸氧化硫硫杆菌Thiobacillusthiooxidans对高硫煤矸石进行微生物脱硫，据研究2种脱硫细菌对煤矸石的脱硫效果显著,小粒径煤矸石的微生物脱硫效果更好。考虑脱硫成本及脱硫效率,Thiobacillusferrooxidans菌最佳的接种浓度为25%,在Thiobacillusthiooxidans菌悬液中,能脱出最大量硫酸根的煤矸石最佳比例是10%。2种菌混合较单菌株脱硫效果更好,以Thiobacillusferrooxidans∶Thiobacillusthiooxidans=2∶3的比例混合后对煤矸石的脱硫效果最佳,该结果为煤矿废弃物煤矸石的污染防治提供技术依据。[3]五、利用煤矸石回填处置：1、煤矸石回填采矿区；2、煤矸石做工程填筑材料。（注）对短期内暂无法消化的煤矸石，要制定切实可行被保护规划、方案和措施。宜林则林，宜草则草，努力做好煤矸石堆场的覆土植被保护工作。4结语综上所述，对煤矸石等煤矿固体废弃物进行资源化处理势在必行，规范高效的资源化不仅能降低煤矿矸石堆倒塌及地下火灾等事故发生几率，还能在以资源化产品带来的利润降低采煤成本的同时极力减小对环境的污染，参考文献：[1]齐华锋.煤矸石资源化利用研究[J].沿海企业与科技,2008年第12期.[2]朱宝忠，谢承卫.煤矸石综合利用的研究进展[J].贵州大学学报（自然科学报），2007，24（5）：521-524.[3]毕银丽，胡瑜，苏高华，柳博会.微生物对煤矿固体废弃物的脱硫效应[J].《k’i环境工程学报》,2008(1):92-96