煤矸石綜合利用
一、煤矸石綜合利用是一項長期的技術(shù)經(jīng)濟政策
% l2 N% @( p1 L' i 煤矸石是煤炭生產(chǎn)和加工過程中產(chǎn)生的固體廢棄物,每年的排放量相當(dāng)于當(dāng)年煤炭產(chǎn)量的10%左右,目前已累計堆存30多億噸,占地約1.2萬公頃,是目前我國排放量最大的工業(yè)固體廢棄物之一。煤矸石長期堆存,占用大量土地,同時造成自燃,污染大氣和地下水質(zhì)。煤矸石又是可利用的資源,其綜合利用是資源綜合利用的重要組成部分。“八五”以來煤矸石綜合利用有了較大的發(fā)展,利用途徑不斷擴大,技術(shù)水平不斷提高。但我國煤矸石綜合利用技術(shù)裝備水平還比較落后,產(chǎn)品的技術(shù)含量不高,綜合利用發(fā)展也不平衡。大力開展煤矸石綜合利用可以增加企業(yè)的經(jīng)濟效益,改善煤礦生產(chǎn)結(jié)構(gòu),分流煤礦富余人員,同時又可以減少土地壓占,改善環(huán)境質(zhì)量。因此,煤矸石綜合利用是一項長期的技術(shù)政策。 煤矸石綜合利用要堅持“因地制宜,積極利用”的指導(dǎo)思想,實行“誰排放、誰治理”、“誰利用、誰受益”的原則。將資源化利用與企業(yè)發(fā)展相結(jié)合,資源化利用與污染治理相結(jié)合,實現(xiàn)經(jīng)濟效益、環(huán)境效益、社會效益的統(tǒng)一。 煤矸石綜合利用技術(shù)以鞏固、推廣為主,完善、開發(fā)并舉。鞏固已有的技術(shù)成果,推廣技術(shù)成熟、經(jīng)濟合理、有市場前景的技術(shù),逐步完善比較成熟的技術(shù),研究開發(fā)新技術(shù),積極引進國外先進技術(shù)和裝備,在消化吸收的基礎(chǔ)上努力創(chuàng)新,不斷提高煤矸石綜合利用的技術(shù)裝備水平,促進煤矸石的擴大利用。 `, u0 r4 G( ]+ w' N, a2 k
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二、煤矸石綜合利用的主要技術(shù)原則
! C1 [$ O5 Z1 f- e( J 煤矸石綜合利用以大宗量利用為重點,將煤矸石發(fā)電、煤矸石建材及制品、復(fù)墾回填以及煤矸石山無害化處理等大宗量利用煤矸石技術(shù)作為主攻方向,發(fā)展高科技含量、高附加值的煤矸石綜合利用技術(shù)和產(chǎn)品。8 \' ?; r0 e+ M3 H$ q! y, i
加強煤矸石資源化利用的評價工作,對煤矸石的分布、積存量、矸石類型、特性等進行系統(tǒng)研究和分析,逐步建立煤矸石資料數(shù)據(jù)庫,為合理有效利用煤矸石提供翔實可靠的基礎(chǔ)資料。根據(jù)煤矸石的礦物特性和理化性能確定綜合利用途徑。. N& W% Y* t% O3 q
煤矸石發(fā)電應(yīng)向大型循環(huán)流化床燃燒技術(shù)方向發(fā)展,逐步改造現(xiàn)有的煤矸石電廠,提高燃燒效率,提高廢棄物的綜合利用率和利用水平,實現(xiàn)污染物達標(biāo)排放。/ B" B" F+ u1 g/ s+ @
煤矸石建材及制品,以發(fā)展高摻量煤矸石燒結(jié)制品為主,積極發(fā)展煤矸石承重、非承重?zé)Y(jié)空心磚、輕骨料等新型建材,逐步替代粘土;鼓勵煤矸石建材及制品向多功能、多品種、高檔次方向發(fā)展。
& C3 l3 x0 s6 m% h6 J: X 含有用元素的煤矸石,在技術(shù)經(jīng)濟合理的前提下,按照先加工提取、后處置的原則,分采分選;對暫時不能利用的要單獨存放,不應(yīng)隨廢渣一起棄置。
, N0 D+ { F! w& S 鼓勵利用煤矸石復(fù)墾塌陷區(qū),發(fā)展種植業(yè),改善生態(tài)環(huán)境。
7 Y8 K6 g; v5 b; c0 s# W( d3 z1 m 新建煤礦(廠)應(yīng)在礦井建設(shè)的同時,制定煤矸石利用和處置方案,不宜設(shè)立永久性矸石山。老礦井的矸石山,應(yīng)因地制宜有計劃地治理和利用,讓出或減少所壓占土地。
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三、煤矸石作燃料發(fā)電
/ {. |8 Z1 O6 v# A; I& k8 s 推廣利用煤矸石、煤矸石與煤泥、煤矸石與焦?fàn)t煤氣、礦井瓦斯等低熱值燃料發(fā)電。低熱值燃料綜合利用電廠的建設(shè)要靠近燃料產(chǎn)地,避免燃料長途運輸;凡有穩(wěn)定熱負荷的地方,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟論證,應(yīng)實行熱電聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供。
: M7 j5 I9 I) `$ w- Y5 c 推廣適合燃燒煤矸石的(其應(yīng)用基低位發(fā)熱量不大于12550千焦/千克)75噸/小時及以上循環(huán)流化床鍋爐。在有條件的地方積極推廣熱、電、冷聯(lián)產(chǎn)技術(shù)和熱、電、煤氣聯(lián)供技術(shù)。/ t7 n/ z0 x4 r. A8 u
推廣爐內(nèi)石灰脫硫和靜電除塵技術(shù)。對燃用高硫煤矸石的電廠,必須采取脫硫措施實現(xiàn)二氧化硫、煙塵等污染物的達標(biāo)排放。對灰渣要進行綜合利用,不應(yīng)造成二次污染。7 e* Y% j8 d, ]6 k4 {
推廣煤矸石沸騰爐床下風(fēng)室點火技術(shù)和紅渣直接點火技術(shù),推廣利用發(fā)熱量較高的煤矸石生產(chǎn)成型燃料技術(shù)。
" j/ \# V* Q4 X( {* B5 X0 R4 E9 E 研究開發(fā)煤矸石等低熱值燃料電廠鍋爐高效除塵、脫硫設(shè)備,灰渣干法輸送、存儲及利用技術(shù)和設(shè)備;燃煤泥鍋爐煤泥輸送、給料、成型技術(shù)和設(shè)備。6 r- ^- h C$ Y% G6 ^
研究開發(fā)煤矸石電廠鍋爐的耐磨材料及制造工藝,解決磨損問題,提高鍋爐連續(xù)運行時間和可靠性;研究開發(fā)高效、可靠的冷渣設(shè)備和大容量循環(huán)流化床鍋爐制造技術(shù)。
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- e2 X( ^0 s3 m% m1 t& I四、煤矸石生產(chǎn)建筑材料及制品
# _5 }/ a# G c! U/ d& f 利用煤矸石生產(chǎn)建筑材料及制品前,應(yīng)對所用煤矸石的化學(xué)成分、礦物成分、發(fā)熱量、物理性能等指標(biāo)進行綜合評價,并做小試;原料成分復(fù)雜、波動大時,應(yīng)進行半工業(yè)性試驗。
1 |, [8 u. Q4 I, Z0 g s6 @ 利用煤矸石為原料生產(chǎn)的建材產(chǎn)品,產(chǎn)品質(zhì)量應(yīng)符合國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn);對用于生產(chǎn)建材產(chǎn)品的煤矸石應(yīng)進行放射性測量,原料符合GB9l96—88標(biāo)準(zhǔn),制品中放射性元素含量符合GB6763—86標(biāo)準(zhǔn)。4 O4 O$ w" T' p- H
1、煤矸石制磚
6 R% b U# ~7 p6 _$ H' D2 @4 w 積極推廣使用新型建筑材料,大力發(fā)展煤矸石空心磚等新型建筑材料,在煤矸石貯存、排放的周邊地區(qū),鼓勵現(xiàn)有粘土(頁巖)燒結(jié)磚生產(chǎn)企業(yè),通過改進生產(chǎn)工藝與裝備提高煤矸石的摻加量,限制和逐步淘汰實心粘土磚。8 }+ p# h4 k6 F: W, T z
煤矸石磚生產(chǎn)以燒結(jié)磚為主,重點推廣全煤矸石承重多孔磚和非承重空心磚,要向高技術(shù)方向發(fā)展,主要是發(fā)展高摻量、多孔洞率、高保溫性能、高強度的承重多孔磚,或帶有外飾面的清水墻磚。為此要加強原料的均化處理,逐步改造軟塑成型、自然干燥工藝,利用磚窯余熱干燥磚坯,推廣有余熱利用系統(tǒng)的節(jié)能型輪窯和隧道窯;積極發(fā)展硬塑、半硬塑成型和隧道窯干燥與焙燒連續(xù)作業(yè)的全內(nèi)燃一次碼燒工藝,提高機械化和半自動化水平。
0 }8 _: Y0 m; G' ? 鼓勵消化吸收國外先進制磚技術(shù)和設(shè)備,提高利廢建材的技術(shù)裝備水平。改進原料的中、細碎設(shè)備,發(fā)展高擠出力、高真空度擠出機,配套完善3000一6000萬塊/年承重多孔磚和非承重空心磚全套設(shè)備和工藝;完善開發(fā)高質(zhì)量的外承重裝飾磚和廣場、道路磚。
7 Y% ]4 R4 S# J) @5 `% @ 煤矸石燒結(jié)多孔磚執(zhí)行GB13544—92標(biāo)準(zhǔn)。煤矸石燒結(jié)空心磚和空心砌塊執(zhí)行GB13545—92標(biāo)準(zhǔn)?! ?/font>
. k% j( E1 Z- w0 R" f 2、煤矸石制水泥
' F6 h# K3 x$ W/ N 推廣利用煤矸石為原料,部分或全部代替粘土配制水泥生料,燒制硅酸鹽水泥熟料。0 T e+ C, t2 V/ Z5 b2 P
推廣過火矸等作水泥混合材技術(shù),生產(chǎn)硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥等。用于做水泥混合材的煤矸石應(yīng)符合有關(guān)水泥混合材的標(biāo)準(zhǔn),水泥應(yīng)符合有關(guān)水泥產(chǎn)品的國家標(biāo)準(zhǔn)。+ h4 b7 z& T' u' c3 S, _
3、煤種石制其他建材產(chǎn)品 0 Y A7 r0 W& X2 o% f: C
根據(jù)煤矸石的礦物組成,可作為硅質(zhì)原料或鋁質(zhì)原料,應(yīng)用于許多燒結(jié)陶(瓷)類建材產(chǎn)品的生產(chǎn),并充分利用其所含的發(fā)熱量。
在建筑陶瓷、建筑衛(wèi)生陶瓷等陶瓷制品生產(chǎn)中,推廣以煤矸石為部分原料替代材料的生產(chǎn)技術(shù)。煤矸石排放、貯存地附近的建筑衛(wèi)生瓷生產(chǎn)企業(yè),在產(chǎn)品質(zhì)量有保證的前提下,鼓勵其通過必要的技術(shù)改造利用煤矸石。
. Q* E* X; Q S8 o ]6 f( Z 推廣以煤矸石為主要原料,生產(chǎn)規(guī)模大于 3萬立米/年的燒結(jié)陶粒生產(chǎn)技術(shù),以煤矸石燒結(jié)陶粒為骨料的混凝土空心砌塊生產(chǎn)技術(shù)。
" X3 h+ q! Z) q4 \ 推廣以過火矸、巖巷矸等低熱值煤矸石為骨料的砼空心砌塊等砼制品生產(chǎn)技術(shù),煤矸石物化性能應(yīng)滿足砼用骨料標(biāo)準(zhǔn)或《自燃煤矸石輕骨料》標(biāo)準(zhǔn)(JC/T541—94)。# T; {; }- L% b( V( W
推廣以石灰?guī)r為主要礦物的煤矸石生產(chǎn)石灰技術(shù)。
% y7 A- v; `, j* R6 O" ? 研究開發(fā)摻加煤矸石陶(瓷)質(zhì)建材制品的新技術(shù)、新裝備。
" k L7 Z5 x( B% @8 ~3 a 研究開發(fā)摻加煤矸石的新型建材產(chǎn)品的新技術(shù)裝備。9 R6 f# y5 C; Z* N: `7 t! T
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五、積極推廣煤矸石復(fù)墾及回填礦井采空區(qū)技術(shù)
6 S5 }; c m$ j/ U1 P9 I3 Q 推廣利用煤矸石充填采煤塌陷區(qū)和露天礦坑復(fù)墾造地造田,復(fù)墾種植技術(shù)。對處于開發(fā)早期,尚未形成大面積沉陷區(qū)或未終止沉降形成塌陷穩(wěn)定區(qū)的礦區(qū),可采用預(yù)排矸復(fù)墾。推廣利用煤矸石充填溝谷等低洼地作建筑工程用地、筑路等工程填筑技術(shù)。矸石復(fù)墾土地作為建筑用地時,應(yīng)采用分層回填,分層**方法充填矸石,以獲得較高的地基承載能力和穩(wěn)足性。$ Z5 i$ ]1 h8 f5 X" E$ F. E+ ^: R: S, w+ {
推廣煤矸石礦井充填技術(shù),采用煤矸石不出井的采煤生產(chǎn)工藝,充填采空區(qū),減少矸石排放量和地表下沉量。
6 P0 i2 ]; X5 f9 f) v" ]! w8 j4 L9 U 推廣在道路等工程建設(shè)中,以煤殲石代替粘土作基村技術(shù),凡有條件利用的,必須摻用一定量的煤矸石。; s8 b4 b% l% C% r5 H
完善利用煤矸石充填廢棄礦井技術(shù)。
8 d( a5 u! k* }3 Z 研究開發(fā)煤矸石回填塌陷區(qū)生物復(fù)墾、微生物復(fù)墾技術(shù);矸石不出井和地面無矸石山綜合處置利用技術(shù)和工藝。
3 H# b' M( i. x4 m" L, _7 S& k 研究完善煤矸石充填建筑復(fù)墾技術(shù)、矸石堆(山)防治污染處理及植被綠化技術(shù)。1 h3 p0 z. {, M" _& a2 {
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六、回收有益組分及制取化工產(chǎn)品+ J/ \+ t/ |2 `+ Y) C2 V% e
推廣利用煤矸石制取聚合氯化鋁、硫酸鋁、合成系列分子篩等化工產(chǎn)品技術(shù),生產(chǎn)巖棉及制品技術(shù)。# w3 E6 @( h2 L, w- O
推廣以高嶺石質(zhì)煤矸石(煤系高嶺土)為原料的煅燒高嶺土深加工技術(shù)。% [7 J0 k& L: }5 E2 Z! }4 W/ T3 R( G
開發(fā)利用煤矸石制特種硅鋁鐵合金、鋁合金技術(shù),研究開發(fā)利用煤矸石生產(chǎn)鋁系列、鐵系列超細粉體的生產(chǎn)工藝。
* K# C& q0 ~+ a/ Y( Y( e3 n 完善利用煤矸石提取五氧化二釩及其他稀有元素技術(shù)。. O* d0 G5 N1 k! M2 x3 H4 O
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七、煤矸石生產(chǎn)復(fù)合肥料
1 N8 o1 q6 }% {: L3 N2 P# K; q/ p 鼓勵利用煤矸石改良土壤,提高土壤的酸性和疏松度,增加土壤的肥效。使用煤矸石改良土壤,在未制定污染控制標(biāo)準(zhǔn)前,應(yīng)參照GB8193—89標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。9 c) D+ Y# Y) e
積極推廣煤矸石生產(chǎn)生物肥料和有機復(fù)合肥料技術(shù),完善利用煤矸石生產(chǎn)農(nóng)用肥料活化處理技術(shù),生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定的合格產(chǎn)品。$ {. l% a4 i- a
綜合利用煤矸石生產(chǎn)的生物肥料、復(fù)合肥料產(chǎn)品,必須符合國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。: G0 `0 u7 l6 P+ Y3 M2 M- }