國家提倡煤矸石綜合利用,矸石到處有,為什麼有的值錢有的不值錢

對於煤矸石,不同地方的人有不同的認識。有的地方煤礦上除了煤碳其餘的都統稱叫煤矸石。有的地方分得細,叫法各異有煤矸石(黑矸、灰矸、白矸、紅矸、黃矸)、高嶺土、煤系高嶺土、高嶺石、高鋁石、原石……。

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各類煤矸石

煤矸石的現狀

煤矸石是在成煤過程中與煤伴生的一種含碳量相對較低的岩石,是採煤和洗煤過程中產生的次級代謝廢物,屬於煤礦生產過程中所排放出的固體廢棄物的總稱,

是碳質、砂質和泥質頁岩的混合物,主要成分是高嶺石、方解石、水雲母及赤鐵礦等粘土礦物。

其巨大的排放量和露天堆存現象造成嚴重的土壤、水體和大氣汙染,破壞生態環境和景觀,給人類的生存和經濟發展造成危害。

隨著我們經濟的高速發展,國家工業對煤炭的需求量增加,勢必導致煤矸石的儲量越來越大,如果不加以有效地消耗和利用,對我國的環保壓力非常大。

國家“十四五”規劃綱要和《中國製造2025》都明確把新材料產業作為重點培育發展的戰略性新興產業之一。作為煤炭大省的山西省,緊跟國家形勢,搶抓機遇,充分利用資源和能源優勢,加快發展新材料。

提出了山西省關於“十四五”期間新材料發展的思路及主要目標,重點發展煤系高嶺土等無機非金屬材料。

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煅燒後的煤矸石

煤矸石利用的弊端

目前,我國的煤矸石能夠應用到的主要九大領域:陶瓷、造紙用塗料/填料、油漆塗料、塑膠/橡膠(新增劑)、石油化工催化劑、耐火材料、建築材料、發電能源和環保新材料中。

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煤矸石綜合利用

但煤矸石是煤的伴生物,由於煤的成因環境不同和發育時間的長短不同,形成不同的煤種,距地表的深度也不一,因全國分部的煤矸石也不一樣。國家也沒有明確對煤矸石進行分類命名的標準,大家統一都叫這種礦石為煤矸石,所以導致許多人對煤矸石的價值存在誤解。這就為什麼有的地方煤矸石價值很高,有的地方煤矸石一文不值的原因。

煤矸石的混雜,類別多,成分不同、強度不同,分揀的難度大,會導致煅燒的質量、產量、對裝置及配件的磨損程度不同,是煤矸石綜合利用的最大弊端。

全國各地不同地區的煤矸石成份、物理效能不同,即使同一地區的煤矸石,也會因為採出批次不同而表現出不同的特徵。

煤矸石分類的意義

對煤矸石進行科學分類,可以讓更多的人清楚地認識煤矸石。

1、可以比較精確地研究各類矸石的質和量,消除人為堆積矸石造成煤矸石質量和成分的混雜現象,從而有利於對煤矸石的歸類,恢復煤矸石的本來面目。

2、經過科學分類,再不需要預先進行工藝試驗就可以初步提出煤矸石的加工利用方向,節省時間和費用。

3、可以充分合理地利用煤矸石,根據煤矸石的理化特性,化學組成以及矸石中有用成分的品位確定其加工利用方向,能最大限度地利用煤矸石中有用成分,做到物盡其用。

4、有利於研究人員和企業技術人員開發煤矸石新的利用途徑。

煤矸石的分類

現有的煤矸石按岩石的性質不同大致分為以下五類:

1、泥質頁岩煤矸石

泥質頁岩煤矸石屬於粘土礦物,具有薄頁狀或薄片層狀的節理,大多呈現灰色、黑灰色,表面有陶紅色、黃色等,我們有人俗稱灰矸、紅矸。礦物組成包括:粘土礦物(高嶺石、伊利石、蒙脫石)、石英、方解石、黃鐵礦等,內部夾雜黑色碳質,質地疏鬆。

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黑色泥質頁岩煤矸石(煤系硬質高嶺土)

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灰色泥質頁岩煤矸石(巖系硬質高嶺土)

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外皮陶紅色

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外皮黃色

泥質頁岩煤矸石是粘土礦物等物質經壓實作用、脫水作用、重結晶作用後形成的,具有頁狀或薄片狀層理,硬物擊打易碎,抗風化力弱。

泥質頁岩煤矸石是煤矸石中應用最廣的,有相當的經濟價值,可用於陶瓷、造紙用塗料/填料、油漆塗料、塑膠/橡膠(新增劑)、耐火材料、建築材料和環保新材料領域。

2、碳質頁岩煤矸石

碳質頁岩煤矸石,也屬於粘土礦物,具有薄頁狀或薄片層狀的節理。只是離煤層近,呈現黑棕色,我們俗稱的黑矸。含有大量已碳化的有機物,常見於煤系地層的頂底板處。

由於碳質類的煤矸石較其它型別的煤矸石,含碳相對較高,根據熱值的高低一般直接可用於發電、化工、建築磚等領域。也有人加工後摻入煤裡。

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碳質頁岩煤矸石

3、砂岩質頁岩煤矸石

砂岩質頁岩煤矸石也屬於粘土礦物,具有薄頁狀或薄片層狀的節理。組成礦物和泥質頁岩煤矸石相同,只是其中各礦用的佔比不同,而砂岩質頁岩煤矸石中伊利石的含量佔比就少,所以它的可塑性就差,成型困難,製品強度不高,不利於生產,為了提高製品的效能,生產時必須新增增塑劑,提高原料的塑性。

砂岩質頁岩煤矸石主要用於耐火材料、建築材料和環保新材料領域。

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砂岩質頁岩煤矸石

4、砂岩煤矸石

砂岩矸石(或粉砂岩矸石):一般在巖巷矸和剝離矸中較多。主要由碎屑礦物和膠結物兩部分組成,以石英屑為主,其次是長石、

雲母

礦物;膠結物一般為被碳質浸染的黏土礦物或含碳酸鹽的黏土礦物以及其他化學沉積物。按顆粒大小又可分為粗砂岩、細砂岩、粉砂岩等。

砂岩煤矸石礦物主要成分:石英。

砂岩煤矸石可生產建築工程用的碎石、混凝土密實骨料,經濟價值沒有前面的高。

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砂岩煤矸石

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砂岩煤矸石

5、石灰岩煤矸石

石灰岩煤矸石呈現陶黃色煤矸石,石灰岩質煤矸石的礦物主要成分:方解石、白雲石等。表面孔洞較多、質地疏鬆、質量較差。

生產膠凝材料水泥、建築工程用的碎石、改良土壤用的石灰。

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石灰岩煤矸石

煤矸石是雜亂多樣的,為了便於認識和利用。不同地方各行業的人,對於煤矸石從不同的角度有不同分類方法。從來源方面、從顏色方面、從鋁矽比含量方面等多角度都可以進行劃分,都是為方便使用。

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