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(fā)熱量在800～1500kcal/kg，不能直接用作動(dòng)力煤和建材用矸石。這種矸石洗選后，得到發(fā)熱量不同的優(yōu)質(zhì)煤矸石和煤矸石，優(yōu)質(zhì)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(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

關(guān)鍵詞：煤矸石 洗選 綜合利用 節(jié)約土地 節(jié)能減排

中圖分類號(hào)：X70 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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(chǔ)量雖然名列前茅，但人均占有量卻很低。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長，煤炭資源的需求也越來越大，出現(xiàn)了煤炭資源緊缺的狀態(tài)。因此，提高煤炭資源回收率，緩解煤炭供給的矛盾關(guān)系，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最優(yōu)化，已經(jīng)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(chǎn)和加工過程中產(chǎn)生的固體廢棄物，是目前我國排放量最大的工業(yè)固體廢棄物之一。矸石每年的排放量相當(dāng)于當(dāng)年煤炭產(chǎn)量的10%～20%。目前，全國煤矸石的堆存量達(dá)45億t。

1 雞西市煤矸石堆存現(xiàn)狀及綜合利用的重要性

2015年雞西市煤炭產(chǎn)量1505萬t，產(chǎn)生煤矸石近200萬t。目前，雞西市已累計(jì)堆存煤矸石近1.6億多t，占地約0.56萬公頃，其中，洗煤產(chǎn)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(zhì)地貌，影響景觀。煤矸石長期堆存易發(fā)生自燃，自燃產(chǎn)生CO、SO2、H2S、NOx等污染物[1]，同時(shí)，煤矸石遇風(fēng)會(huì)產(chǎn)生揚(yáng)塵，均影響雞西市空氣環(huán)境質(zhì)量。煤矸石中含有鎘、砷、鉛等有毒物質(zhì)，含有這些有毒物質(zhì)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(chǎn)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(huán)境保護(hù)和節(jié)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(fā)展，煤矸石含熱量不同其用途也不相同，發(fā)熱量在2000kcal/kg以上的優(yōu)質(zhì)煤矸石可直接用作動(dòng)力煤；發(fā)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(fā)熱量很小無法燃燒的手選矸石，可用于回填采空區(qū)、塌陷區(qū)或筑路等。雞西市堆存的煤矸石，部分發(fā)熱量在800～1500kcal/kg，不能直接做動(dòng)力用煤和制磚、水泥等用矸石，要對其進(jìn)行充分利用，必須對其進(jìn)行洗選，分選出發(fā)熱量在2000cal/kg以上的優(yōu)質(zhì)矸石和發(fā)熱量在800cal/kg以下的矸石，以用作動(dòng)力用煤或建材用原料。因此，對發(fā)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(jù)矸石的可選性以及目前選煤技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，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(shù)易掌握、自動(dòng)化程度較高、生產(chǎn)成本低、便于操作維護(hù)、操作人員少、易于生產(chǎn)管理等優(yōu)點(diǎn)；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(zhì)矸石。煤矸石通過洗選，分選出發(fā)熱量在2000cal/kg以上的優(yōu)質(zhì)煤矸石和發(fā)熱量在800cal/kg以下的煤矸石，產(chǎn)生的固廢為煤泥和手選劣質(zhì)矸石。洗選過程中，洗矸石水經(jīng)濃縮壓濾后，回用于洗煤矸石系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了閉路循環(huán)，因此，對周圍環(huán)境基本不產(chǎn)生影響。

4 雞西市洗選煤矸石的綜合利用及產(chǎn)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(yōu)質(zhì)矸石和800cal/kg以下的煤矸石產(chǎn)品。優(yōu)質(zhì)矸石用于發(fā)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(zhì)矸石用于回填塌陷區(qū)、采空區(qū)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(chǎn)生的效益

雞西市各區(qū)縣（市）共有煤矸石洗選企業(yè)12家，年洗選（發(fā)熱量為800～1500kcal/kg）煤矸石100萬t左右，產(chǎn)生優(yōu)質(zhì)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(chǎn)品綜合利用后產(chǎn)生的效益如下。

（1）經(jīng)濟(jì)效益：優(yōu)質(zhì)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(chǎn)品綜合利用后，產(chǎn)生的總收益為3050萬元，去除成本2110萬元，可產(chǎn)生940萬元/年的效益。

（2）社會(huì)效益：洗選100萬t煤矸石，可產(chǎn)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(biāo)）。煤矸石制磚不用土，同時(shí)可節(jié)省粘土160萬m3，可減少毀田面積約32公傾；同時(shí)，可節(jié)省煤矸石堆存占地面積18.5公傾，因此，共節(jié)約土地面積約50.5公傾。洗選100萬t煤矸石，可產(chǎn)生15萬t優(yōu)質(zhì)矸石，相當(dāng)于標(biāo)煤5.36萬t；煤矸石制磚不用燃料，生產(chǎn)4.8億標(biāo)塊煤矸石磚，比燒制粘土磚節(jié)省煤炭約8.51萬t（折標(biāo)煤），因此，共節(jié)約標(biāo)煤13.87萬t。煤矸石洗選并進(jìn)行綜合利用，改善了煤礦生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，分流煤礦富余人員，節(jié)約了土地，節(jié)省了煤炭資源，具有較好的社會(huì)效益。

（3）環(huán)保效益：煤矸石堆存會(huì)產(chǎn)生揚(yáng)塵，并會(huì)發(fā)生自燃，主要產(chǎn)生污染物為CO、SO2，其次是H2S、NOx等有害氣體污染，污染大氣環(huán)境，使周圍人民出現(xiàn)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(yáng)塵和煤矸石自燃對空氣環(huán)境的污染及對人們的危害，同時(shí)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(huán)境效益。

5 結(jié)語

通過對發(fā)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(chǎn)品發(fā)熱量范圍，使煤矸石得到充分的綜合利用，使企業(yè)增加了收入。同時(shí)，節(jié)省了土地面積，減少了煤炭消耗，改善了煤礦生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，分流煤礦富余人員。避免了煤矸石自燃產(chǎn)生的大氣環(huán)境污染及其堆存過程中產(chǎn)生淋溶水對地表水、地下水和土壤的污染。具有良好的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。因此，煤矸石洗選后綜合利用是節(jié)能減排的環(huán)保工程，是一項(xiàng)長期的環(huán)保任務(wù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊希泰.平朔煤矸石自燃原因及環(huán)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(fā)電的研究[J].環(huán)境保護(hù)，2009（10）：86-88.

[3] 李百亮，陳志林，郝曙華，等.跳汰選煤技術(shù)研究現(xiàn)狀及其發(fā)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(yè)安全與環(huán)保，2002，29（3）：51-53.endprint