綠色發(fā)展理念下的煤矸石處理與利用分析

劉 霞

(晉能控股煤業(yè)集團(tuán)有限公司環(huán)境督查大隊，山西 大同 037003)

煤炭產(chǎn)業(yè)是我國目前發(fā)展最為迅速的一個產(chǎn)業(yè)，并且我國是煤炭消費(fèi)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(huán)境造成嚴(yán)重的污染，通過具體的調(diào)查研究可以發(fā)現(xiàn)，每年由煤炭開采產(chǎn)生的煤矸石大約占煤炭產(chǎn)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(jìn)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(jù)了大量的可利用土地，堆放量高的時候可以達(dá)到大約50億t～60億t。這種堆放在造成土地資源浪費(fèi)的同時，也造成了土壤和水資源的污染，因此貫徹綠色發(fā)展理念是目前煤矸石處理與利用刻不容緩的任務(wù)。

1 綠色發(fā)展理念下的煤矸石處理與利用的原理

煤矸石的處理與應(yīng)用是現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展中需要重點關(guān)注的內(nèi)容，因為煤矸石的處理與利用涉及到煤炭資源能否循環(huán)利用的問題，只有保證在綠色的發(fā)展理念下進(jìn)行煤矸石的處理與利用，才能有效的保證經(jīng)濟(jì)的高效性，促進(jìn)排放的循環(huán)利用，而要想更好的進(jìn)行綠色發(fā)展理念的執(zhí)行，就必須要先對綠色發(fā)展理念下的煤矸石處理與利用的原理和原則進(jìn)行分析，通過研究發(fā)現(xiàn)綠色發(fā)展理念下的煤矸石處理與利用的原理和原則分析的內(nèi)容主要包括三個方面。

分別是：綠色發(fā)展理念下的3R原則分析、關(guān)于煤矸石處理與利用適宜原則的分析、綠色發(fā)展理念下的煤矸石高效經(jīng)濟(jì)處理與利用原則等。下面主要是對綠色發(fā)展理念下的煤矸石處理與利用的原理和原則的詳細(xì)分析。

1.1 綠色發(fā)展理念下的3R原則分析

按照循環(huán)經(jīng)濟(jì)的3R原則，進(jìn)行煤矸石的處理與利用需要根據(jù)煤矸石的產(chǎn)生過程和特點來進(jìn)行綠色發(fā)展理念下的煤矸石的處理和利用，而通過研究調(diào)查發(fā)現(xiàn)綠色發(fā)展理念下的3R原則主要包括三個內(nèi)容，分別是：1)減量化，減量化屬于產(chǎn)品加工輸入端的控制方法，旨在減少進(jìn)入每一個生產(chǎn)工序和能源流量，其一般是通過引進(jìn)新型、節(jié)能、高效的煤矸石處理與利用設(shè)備來提高煤矸石處理效率；2)再利用，這個主要是屬于產(chǎn)品消費(fèi)過程性控制方法，旨在提高產(chǎn)品初始形式的利用頻率和延長服務(wù)時間，減少煤矸石處理于利用過程中造成的污染和浪費(fèi)。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(fèi)，進(jìn)而提高其經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。3)再循環(huán)，主要屬于產(chǎn)品加工輸出端的控制方法，主要要求實現(xiàn)產(chǎn)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(guān)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(jù)礦區(qū)煤矸石的礦物組分以及當(dāng)?shù)氐淖匀慌c資源條件相適宜的用途，保證綠色發(fā)展理念的有效實施。

1.3 綠色發(fā)展理念下的煤矸石高效經(jīng)濟(jì)處理與利用原則

高效經(jīng)濟(jì)是每個企業(yè)都渴望得到的，而所謂高效的經(jīng)濟(jì)原則主要是需要根據(jù)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(jīng)濟(jì)效益上得到最好的使用，而在綠色發(fā)展理念下的煤矸石高效經(jīng)濟(jì)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(biāo)主要是煤矸石要作為使用資源，但是要遵循綠色發(fā)展理念，從而有效的實現(xiàn)其效益的最大化，更好的滿足當(dāng)前綠色發(fā)展理念下煤矸石的處理與利用要求。

2 綠色發(fā)展理念下的煤矸石處理與利用技術(shù)途徑分析

煤矸石主要是由煤炭生產(chǎn)所得的廢棄物，并且在今后的工業(yè)生產(chǎn)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(yán)重的還會給大氣和地下水質(zhì)造成污染，進(jìn)而影響人們的身體健康。因此要想持續(xù)的進(jìn)行煤矸石的處理與利用，就需要把無害化處理技術(shù)和綠色發(fā)展理念作為發(fā)展的主要方向，進(jìn)而推動綜合利用企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。通過具體的研究調(diào)查發(fā)現(xiàn)，綠色發(fā)展理念下的煤矸石處理與利用技術(shù)途徑主要包括三個內(nèi)容，分別是：對煤矸石進(jìn)行合理的分類、對煤矸石處理和利用所用的原料進(jìn)行分析、綠色發(fā)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(fā)展理念下的煤矸石處理與利用技術(shù)途徑的具體分析。

2.1 對煤矸石進(jìn)行合理的分類

煤矸石是現(xiàn)代煤礦資源中產(chǎn)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(diào)查發(fā)現(xiàn)，我國根據(jù)煤礦的習(xí)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(jù)煤矸石中含有的碳量進(jìn)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(jù)含碳量區(qū)分的，主要是根據(jù)生產(chǎn)過程中的不同來進(jìn)行命名的，洗選煤矸石在生產(chǎn)過程中性質(zhì)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(jìn)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(zhì)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(jìn)行分析

1)煤矸石含有較少的砂質(zhì)頁巖、硬度較大的石灰?guī)r，還有少量的火成巖，這幾種巖石的化學(xué)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(xiàn)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(shù)卻能達(dá)到9.49左右，成型的水分含量也是比較高的，對這些原料進(jìn)行分析后，如果發(fā)現(xiàn)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(jié)原料。2)在城軌鐵路路基、城鄉(xiāng)道路、人行道等道路施工過程中，可以結(jié)合工程特點將煤矸石添加至道路鋪設(shè)材料中，這樣既能夠提高道路工程質(zhì)量，而且還可以有效解決煤矸石堆積產(chǎn)生的環(huán)境污染和土地占用問題，滿足綠色發(fā)展理念要求[2]。3)運(yùn)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(chǎn)生的環(huán)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(jī)復(fù)合肥或微生物肥用于種植業(yè)、林業(yè)、農(nóng)業(yè)等整地中，不僅可以有效改良土壤結(jié)構(gòu)，而且還可以提高土地改良效率，進(jìn)而達(dá)到增產(chǎn)效果。

2.3 綠色發(fā)展理念下煤矸石處理與利用的具體方法

在綠色發(fā)展理念下進(jìn)行煤矸石處理與利用的具體方法主要是進(jìn)行篩分處理，并根據(jù)顆粒大小的熱值、硬度、化學(xué)元素等采用不同的處理、利用方法。而在進(jìn)行煤矸石處理與利用時要考慮顆粒的大小，并根據(jù)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(xì)的顆粒。首先是較大的顆粒，較大的顆粒大概為20 mm以上，經(jīng)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(jìn)行一定的處理，才能作為復(fù)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(xì)的材料，偏細(xì)的材料大概小于5 mm需要經(jīng)過篩分后，才能進(jìn)行使用。嚴(yán)格的按照每種材料的使用要求，來保證綠色環(huán)保的發(fā)展理念[3]。

同時，根據(jù)煤矸石的特點，其利用途徑如下：1)發(fā)電。煤矸石發(fā)電一般是借助煤矸石燃燒階段產(chǎn)生的熱量來達(dá)到發(fā)電的目的，基于綠色發(fā)展理念下，借助煤矸石進(jìn)行發(fā)電過程中，其燃燒廢渣還能夠用作水泥摻合料，進(jìn)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(jié)性和可塑性的特點。借助煤矸石制磚，既能夠節(jié)省制磚成本，而且還可以使煤矸石堆放產(chǎn)生的環(huán)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(jī)復(fù)合肥或者微生物肥，其在種植業(yè)、林業(yè)、農(nóng)業(yè)等整地中得到應(yīng)用，既可以改良土壤結(jié)構(gòu)，而且還可以提升土地利用效率；4)煤礦采空區(qū)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(qū)的方式來使采空區(qū)恢復(fù)至原始巖體狀態(tài)，從而使地表下沉量和煤矸石排放量得到有效改善。

3 結(jié)語

綜上所述，隨著我國綠色發(fā)展理念、科學(xué)環(huán)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(yīng)國家綠色發(fā)展的理念。而通過上文的分析發(fā)現(xiàn)，要想有效的實施綠色發(fā)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(jìn)行詳細(xì)分析，充分的掌握煤矸石各種綠色發(fā)展理念下的處理與利用途徑，并有效的結(jié)合綠色發(fā)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(fā)展路徑，將煤矸石綜合利用過程產(chǎn)生的廢棄物變?yōu)橛袃r值的東西，進(jìn)而促進(jìn)資源的循環(huán)利用，減少環(huán)境的污染，為國家治理自然環(huán)境貢獻(xiàn)一定的力量，同時也促進(jìn)煤矸石綠色發(fā)展理念的實施。