綠色發展理念下的煤矸石處理與利用分析

劉 霞

(晉能控股煤業集團有限公司環境督查大隊，山西 大同 037003)

煤炭產業是我國目前發展最為迅速的一個產業，并且我國是煤炭消費的大國，每年都會消耗大量的煤炭資源，同時也會排放大量的廢棄物，給環境造成嚴重的污染，通過具體的調查研究可以發現，每年由煤炭開采產生的煤矸石大約占煤炭產量的四分之一，每年的排放量大概在8億t以上。但是要想減少排放量就需要進行煤矸石的綜合利用，而煤矸石的綜合利用過程又存在較多的困難，因此更加的增加了煤矸石的堆放量，占據了大量的可利用土地，堆放量高的時候可以達到大約50億t～60億t。這種堆放在造成土地資源浪費的同時，也造成了土壤和水資源的污染，因此貫徹綠色發展理念是目前煤矸石處理與利用刻不容緩的任務。

1 綠色發展理念下的煤矸石處理與利用的原理

煤矸石的處理與應用是現代經濟發展中需要重點關注的內容，因為煤矸石的處理與利用涉及到煤炭資源能否循環利用的問題，只有保證在綠色的發展理念下進行煤矸石的處理與利用，才能有效的保證經濟的高效性，促進排放的循環利用，而要想更好的進行綠色發展理念的執行，就必須要先對綠色發展理念下的煤矸石處理與利用的原理和原則進行分析，通過研究發現綠色發展理念下的煤矸石處理與利用的原理和原則分析的內容主要包括三個方面。

分別是：綠色發展理念下的3R原則分析、關于煤矸石處理與利用適宜原則的分析、綠色發展理念下的煤矸石高效經濟處理與利用原則等。下面主要是對綠色發展理念下的煤矸石處理與利用的原理和原則的詳細分析。

1.1 綠色發展理念下的3R原則分析

按照循環經濟的3R原則，進行煤矸石的處理與利用需要根據煤矸石的產生過程和特點來進行綠色發展理念下的煤矸石的處理和利用，而通過研究調查發現綠色發展理念下的3R原則主要包括三個內容，分別是：1)減量化，減量化屬于產品加工輸入端的控制方法，旨在減少進入每一個生產工序和能源流量，其一般是通過引進新型、節能、高效的煤矸石處理與利用設備來提高煤矸石處理效率；2)再利用，這個主要是屬于產品消費過程性控制方法，旨在提高產品初始形式的利用頻率和延長服務時間，減少煤矸石處理于利用過程中造成的污染和浪費。同時，還可以通過回收煤矸石中的有用礦物來降低資源的浪費，進而提高其經濟效益和社會效益。3)再循環，主要屬于產品加工輸出端的控制方法，主要要求實現產品在完成其初始使用功能后再資源化，并通過將煤矸石多級利用、化害為利、變廢為寶等方式來提高煤矸石的處理與利用[1]。

1.2 關于煤矸石處理與利用適宜原則的分析

煤矸石處理與利用適宜原則需要根據礦區煤矸石的礦物組分以及當地的自然與資源條件相適宜的用途，保證綠色發展理念的有效實施。

1.3 綠色發展理念下的煤矸石高效經濟處理與利用原則

高效經濟是每個企業都渴望得到的，而所謂高效的經濟原則主要是需要根據適宜性的原則要求，開展煤矸石的處理與利用，從而使煤矸石的利用能夠在經濟效益上得到最好的使用，而在綠色發展理念下的煤矸石高效經濟處理與利用過程中需要能夠從中提取較高的附加值礦物材料，而實行該原則的目標主要是煤矸石要作為使用資源，但是要遵循綠色發展理念，從而有效的實現其效益的最大化，更好的滿足當前綠色發展理念下煤矸石的處理與利用要求。

2 綠色發展理念下的煤矸石處理與利用技術途徑分析

煤矸石主要是由煤炭生產所得的廢棄物，并且在今后的工業生產中還會一直的存在，而煤矸石的堆放，有很多的不利影響，不僅會對可利用的土地造成大面積的占用，嚴重的還會給大氣和地下水質造成污染，進而影響人們的身體健康。因此要想持續的進行煤矸石的處理與利用，就需要把無害化處理技術和綠色發展理念作為發展的主要方向，進而推動綜合利用企業的進一步發展。通過具體的研究調查發現，綠色發展理念下的煤矸石處理與利用技術途徑主要包括三個內容，分別是：對煤矸石進行合理的分類、對煤矸石處理和利用所用的原料進行分析、綠色發展理念下煤矸石處理與利用的具體方法等，下面主要是對這幾個綠色發展理念下的煤矸石處理與利用技術途徑的具體分析。

2.1 對煤矸石進行合理的分類

煤矸石是現代煤礦資源中產生量最大的一項資源，并且煤矸石的種類也不盡相同，通過調查發現，我國根據煤礦的習慣，將煤矸石分為了四類，分別是：黑煤矸石、白煤矸石還有洗選煤矸石、采礦煤矸石，這是根據煤矸石中含有的碳量進行分類的，含碳量較高的就被稱為黑煤矸石；含碳量較少的或者不含碳的就被稱之為白煤矸石。但是洗選煤矸石、采礦煤矸石的命名不是根據含碳量區分的，主要是根據生產過程中的不同來進行命名的，洗選煤矸石在生產過程中性質會受到添加輔料的影響、而采礦煤矸石不會受到選煤過程添加輔料的影響，進而就和洗選煤矸石有所不同，但是采礦煤矸石會受到地層巖石性質的影響，所以被稱為采礦煤矸石。

2.2 要對煤矸石處理和利用所用的原料進行分析

1)煤矸石含有較少的砂質頁巖、硬度較大的石灰巖，還有少量的火成巖，這幾種巖石的化學元素所占的比例還是比較均衡的，不存在某種巖石，含有某種元素眾多的現象，而且各種巖石中含有的主要成分都是二氧化硅、三氧化二鋁，含鐵、鈣的量則比較少，另外這些原料的燒失量大概在12.45%；塑性指數卻能達到9.49左右，成型的水分含量也是比較高的，對這些原料進行分析后，如果發現各個方面都比較理性的時候，便可以投入使用，這樣便可以得到比較理想的燒結原料。2)在城軌鐵路路基、城鄉道路、人行道等道路施工過程中，可以結合工程特點將煤矸石添加至道路鋪設材料中，這樣既能夠提高道路工程質量，而且還可以有效解決煤矸石堆積產生的環境污染和土地占用問題，滿足綠色發展理念要求[2]。3)運用煤矸石制磚不僅可以不用或少用黏土，而且燒磚時也不用燃料，在降低制磚成本的同時，避免了煤矸石堆放產生的環境污染問題。4)煤矸石中含有植物生長所需的氮、磷、鈉、銅、鉀、鋅等元素，將其制成有機復合肥或微生物肥用于種植業、林業、農業等整地中，不僅可以有效改良土壤結構，而且還可以提高土地改良效率，進而達到增產效果。

2.3 綠色發展理念下煤矸石處理與利用的具體方法

在綠色發展理念下進行煤矸石處理與利用的具體方法主要是進行篩分處理，并根據顆粒大小的熱值、硬度、化學元素等采用不同的處理、利用方法。而在進行煤矸石處理與利用時要考慮顆粒的大小，并根據顆粒的大小分為三大類，分別是：較大的顆粒、中粗的顆粒、還有偏細的顆粒。首先是較大的顆粒，較大的顆粒大概為20 mm以上，經過分級和篩選后的較大顆粒會因為含砂巖較多，而影響使用，需要進行一定的處理，才能作為復墾采煤的填充材料。其次是中粗的顆粒，大概為5 mm～20 mm這種材料多用于燒制煤矸石中比較輕的水泥混合料，來提高保溫性能和隔音性能。最后是偏細的材料，偏細的材料大概小于5 mm需要經過篩分后，才能進行使用。嚴格的按照每種材料的使用要求，來保證綠色環保的發展理念[3]。

同時，根據煤矸石的特點，其利用途徑如下：1)發電。煤矸石發電一般是借助煤矸石燃燒階段產生的熱量來達到發電的目的，基于綠色發展理念下，借助煤矸石進行發電過程中，其燃燒廢渣還能夠用作水泥摻合料，進而有效提高煤矸石資源利用效率；2)制磚。煤矸石制磚一般是借助煤矸石粉碎、解離、研磨、過濾、攪拌后得到的煤泥用于制磚，其反映了煤矸石燒結性和可塑性的特點。借助煤矸石制磚，既能夠節省制磚成本，而且還可以使煤矸石堆放產生的環境污染問題得到有效改善；3)土壤改良。其一般是借助煤矸石中所含的鉀、鋅、鈉、氮、磷、銅等植物所需元素來制備有機復合肥或者微生物肥，其在種植業、林業、農業等整地中得到應用，既可以改良土壤結構，而且還可以提升土地利用效率；4)煤礦采空區回填。在煤礦開采階段，可以通過煤矸石不出礦井直接填充采空區的方式來使采空區恢復至原始巖體狀態，從而使地表下沉量和煤矸石排放量得到有效改善。

3 結語

綜上所述，隨著我國綠色發展理念、科學環保理念的實施，煤矸石的利用與處理必須被推上一個新高度，來更好的適應國家綠色發展的理念。而通過上文的分析發現，要想有效的實施綠色發展理念，就必須要先明確煤矸石處理與利用的價值和危害，并進行詳細分析，充分的掌握煤矸石各種綠色發展理念下的處理與利用途徑，并有效的結合綠色發展理念下的煤矸石處理與利用的原理和原則，選擇合適的發展路徑，將煤矸石綜合利用過程產生的廢棄物變為有價值的東西，進而促進資源的循環利用，減少環境的污染，為國家治理自然環境貢獻一定的力量，同時也促進煤矸石綠色發展理念的實施。