淺談雞西市煤矸石洗選與綜合利用

柯春英++張亞晶

摘 要：雞西市堆存的煤矸石中，部分發熱量在800～1500kcal/kg，不能直接用作動力煤和建材用矸石。這種矸石洗選后，得到發熱量不同的優質煤矸石和煤矸石，優質矸石用作供電或鍋爐用燃料，煤矸石用于制磚、水泥等建材原料，煤泥用于制磚或型煤。提高了資源回收率和綜合利用率。通過煤矸石的洗選，使煤矸石全部綜合利用，具有良好的社會效益、經濟效益和環境效益。

關鍵詞：煤矸石 洗選 綜合利用 節約土地 節能減排

中圖分類號：X70 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）08（b）-0136-02煤炭是不可再生的一次性資源，我國與世界其他國家相比，煤炭儲量雖然名列前茅，但人均占有量卻很低。隨著我國國民經濟的持續增長，煤炭資源的需求也越來越大，出現了煤炭資源緊缺的狀態。因此，提高煤炭資源回收率，緩解煤炭供給的矛盾關系，實現經濟效益最優化，已經成為煤炭開采、加工與綜合利用的必然趨勢。煤矸石是煤炭生產和加工過程中產生的固體廢棄物，是目前我國排放量最大的工業固體廢棄物之一。矸石每年的排放量相當于當年煤炭產量的10%～20%。目前，全國煤矸石的堆存量達45億t。

1 雞西市煤矸石堆存現狀及綜合利用的重要性

2015年雞西市煤炭產量1505萬t，產生煤矸石近200萬t。目前，雞西市已累計堆存煤矸石近1.6億多t，占地約0.56萬公頃，其中，洗煤產生的矸石7000多萬t，采掘矸9000多萬噸，每年還以200萬噸左右的速度增加。煤矸石長期堆存，占用大量土地，破壞地質地貌，影響景觀。煤矸石長期堆存易發生自燃，自燃產生CO、SO2、H2S、NOx等污染物[1]，同時，煤矸石遇風會產生揚塵，均影響雞西市空氣環境質量。煤矸石中含有鎘、砷、鉛等有毒物質，含有這些有毒物質的淋溶水隨地表徑流排入河流或下滲，對地表水、地下水及土壤產生影響。因此，綜合利用煤矸石，是資源綜合利用的重要組成部分，是環境保護和節能減排的重要舉措。

2 煤矸石洗選是提高煤炭資源回收率，充分綜合利用煤矸石的必要途徑

目前，矸石綜合利用有了較大的發展，煤矸石含熱量不同其用途也不相同，發熱量在2000kcal/kg以上的優質煤矸石可直接用作動力煤；發熱量在400～800kcal/kg的煤矸石，可直接用于制磚或水泥等建筑材料[2]；煤矸石中發熱量很小無法燃燒的手選矸石，可用于回填采空區、塌陷區或筑路等。雞西市堆存的煤矸石，部分發熱量在800～1500kcal/kg，不能直接做動力用煤和制磚、水泥等用矸石，要對其進行充分利用，必須對其進行洗選，分選出發熱量在2000cal/kg以上的優質矸石和發熱量在800cal/kg以下的矸石，以用作動力用煤或建材用原料。因此，對發熱量在800～1500kcal/kg煤矸石洗選，是提高煤炭資源回收率、充分利用矸石的必要途徑。

3 煤矸石的洗選

根據矸石的可選性以及目前選煤技術的發展狀況，煤矸石洗選工藝采用跳汰洗選工藝。跳汰洗煤具有工藝簡單、技術易掌握、自動化程度較高、生產成本低、便于操作維護、操作人員少、易于生產管理等優點；跳汰洗煤洗選范圍廣、對易選、中等可選、難選煤炭均有較好的分選效果[3]。煤矸石洗選前，在上煤皮帶上，人工選出大約占總煤矸石量5%左右劣質矸石。煤矸石通過洗選，分選出發熱量在2000cal/kg以上的優質煤矸石和發熱量在800cal/kg以下的煤矸石，產生的固廢為煤泥和手選劣質矸石。洗選過程中，洗矸石水經濃縮壓濾后，回用于洗煤矸石系統，實現了閉路循環，因此，對周圍環境基本不產生影響。

4 雞西市洗選煤矸石的綜合利用及產生的效益

4.1 雞西市洗選煤矸石的綜合利用

熱量為800～500kcal/kg的煤矸石通過洗選后，將煤矸石分選出熱量在2000cal/kg以上的優質矸石和800cal/kg以下的煤矸石產品。優質矸石用于發電或鍋爐用燃料，煤矸石用于制磚或水泥等建筑材料，手選出的劣質矸石用于回填塌陷區、采空區或鋪路，煤泥用于做型煤或制磚，使煤矸石得到充分利用。

4.2 雞西市洗選煤矸石綜合利用產生的效益

雞西市各區縣（市）共有煤矸石洗選企業12家，年洗選（發熱量為800～1500kcal/kg）煤矸石100萬t左右，產生優質矸石15萬t，煤矸石75萬t，煤泥5萬t，手選矸石5萬t。其產品綜合利用后產生的效益如下。

（1）經濟效益：優質矸石按150元/t，15萬t收益為2250萬元；煤矸石按10元/t，75萬t收益為750萬元；煤泥按10元/t，5萬t收益為50萬元；因此，洗選100萬t煤矸石，其產品綜合利用后，產生的總收益為3050萬元，去除成本2110萬元，可產生940萬元/年的效益。

（2）社會效益：洗選100萬t煤矸石，可產生能用于制磚的矸石75萬t，可制造煤矸石磚約4.8億塊（折標）。煤矸石制磚不用土，同時可節省粘土160萬m3，可減少毀田面積約32公傾；同時，可節省煤矸石堆存占地面積18.5公傾，因此，共節約土地面積約50.5公傾。洗選100萬t煤矸石，可產生15萬t優質矸石，相當于標煤5.36萬t；煤矸石制磚不用燃料，生產4.8億標塊煤矸石磚，比燒制粘土磚節省煤炭約8.51萬t（折標煤），因此，共節約標煤13.87萬t。煤矸石洗選并進行綜合利用，改善了煤礦生產結構，分流煤礦富余人員，節約了土地，節省了煤炭資源，具有較好的社會效益。

（3）環保效益：煤矸石堆存會產生揚塵，并會發生自燃，主要產生污染物為CO、SO2，其次是H2S、NOx等有害氣體污染，污染大氣環境，使周圍人民出現頭昏惡心、咳嗽氣喘、鼻腔潰瘍等呼吸道疾病[4]。因此，綜合利用煤矸石，可避免揚塵和煤矸石自燃對空氣環境的污染及對人們的危害，同時也減少了煤矸石淋溶水對地表水、地下水及土壤的污染，具有良好的環境效益。

5 結語

通過對發熱量為800～1500kcal/kg的煤矸石洗選，減少了矸石排放，提高了煤炭資源回收率。按照洗選后的產品發熱量范圍，使煤矸石得到充分的綜合利用，使企業增加了收入。同時，節省了土地面積，減少了煤炭消耗，改善了煤礦生產結構，分流煤礦富余人員。避免了煤矸石自燃產生的大氣環境污染及其堆存過程中產生淋溶水對地表水、地下水和土壤的污染。具有良好的社會效益、經濟效益和環境效益。因此，煤矸石洗選后綜合利用是節能減排的環保工程，是一項長期的環保任務。

參考文獻

[1] 楊希泰.平朔煤矸石自燃原因及環境影響分析[J].陜西煤炭，2001（3）：17-20.

[2] 張迪，劉昕，宋玲玲，等.煤矸石制磚余熱發電的研究[J].環境保護，2009（10）：86-88.

[3] 李百亮，陳志林，郝曙華，等.跳汰選煤技術研究現狀及其發展趨勢[J].煤炭加工與綜合利用，2007（4）：15-19.

[4] 王玉平，劉相國，趙華鋒，等.煤矸石自然和治理成效[J].礦業安全與環保，2002，29（3）：51-53.endprint