煤矸石详细资料大全

煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。包括巷道掘进过程中的掘进矸石、采掘过程中从顶板、底板及夹层里采出的矸石以及洗煤过程中挑出的洗矸石。其主要成分是Al2O3、SiO2，另外还含有数量不等的Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O、P2O5、SO3和微量稀有元素（镓、钒、钛、钴）。

基本介绍 中文名 ：煤矸石 外文名 ：coalgangue, shale 性质 ：煤伴生废石。 组成 ：有机化合物和无机化合物 简介,结构,用途,影响,制备方法,磨粉机,破碎机, 简介 煤伴生废石是矿业固体废物的一种，是在掘进、开采和洗煤过程中排出的固体废物。是矿业固体废物的一种，包括洗煤厂的洗矸、煤炭生产中的手选矸、半煤巷和岩巷掘进中排出的煤和岩石以及和煤矸石一起堆放的煤系之外的白矸等的混合物。是碳质、泥质和砂质页岩的混合物，具有低发热值。含碳20%～30%，有些含腐殖酸。中国历年已积存煤矸石约1000Mt，并且每年仍继续排放约100Mt，不仅堆积占地，而且还能自燃污染空气或引起火灾。煤矸石主要被用于生产矸石水泥、混凝土的轻质骨料、耐火砖等建筑材料，此外还可用于回收煤炭，煤与矸石混烧发电，制取结晶氯化铝、水玻璃等化工产品以及提取贵重稀有金属，也可作肥料。 露天堆放煤矸石 结构 煤矸石是在成煤过程中与煤共同沉积的有机化合物和无机化合物混合在一起的岩石，通常呈薄层和在煤层中或煤层顶、煤层底。煤矸石按主要矿物含量分为黏土岩类、砂石岩类、碳酸盐类、铝质岩类。按来源及最终状态，煤矸石可分为掘进矸石、选煤矸石和自然矸石三大类。煤矸石排放量根据煤层条件、开采条件和洗选工艺的不同有较大差异，一般掘进矸石占原煤产量的10%左右，选煤矸石占入选原煤量的12%~18%。 煤矸石的无机成分主要是矽、铝、钙、镁、铁的氧化物和某些稀有金属。其化学成分组成的百分率：SiO 2 为52～65；Al 2 O 3 为16～36；Fe 2 O 3 为228～1463;CaO为042～232;MgO为044～241;TiO 2 为090～4;P 2 O 5 为0007～024;K 2 O+Na 2 O为145～39；V 2 O 5 为0008～003。 高硫煤矸石中含有的主要有用矿物为硫铁矿和煤。纯硫铁矿相对密度高达5，与脉石相对密度差为2-23，而共生硫铁矿与脉石相对密度差为05-1。因此，使硫铁矿尽可能从共生体中解离出来，利用相对密度差即可将硫铁矿分选出来。 煤矸石的原矿粒度较大，其中黄铁矿的组成形态以包括结核体、粒状、块状等巨观形态为主，经显微镜和电镜鉴定，煤中黄铁矿以莓球状、微粒状分布在镜媒体中，而在细胞腔中亦充填有黄铁矿，个别为小透镜状、细粒浸染状。矿物之间紧密共生，呈细粒浸染状，所以在分选前必须进行破碎、磨矿，煤矸石的解离度越高，选别效果越理想。 存在于煤中的黄铁矿经过洗选后大部分富集于洗矸中。洗矸中黄铁矿以块状、脉状、结核状及星散状四种形态存在。前三种以2-50mm大小不等、形态各异的结核体最常见，矸石破碎至3mm以下，黄铁矿能解离80%左右，破碎至1mm以下几乎全部解离。星散状分布的黄铁矿很少，多呈002mm立方体单晶，嵌布于网状脉岩中很难与脉石分开。黄铁矿的回收方法和工艺流程原则上是从粗到细把黄铁矿破碎成单体解离，先解离、先回收，分选解离、分段回收。 用途 煤矸石弃置不用，占用大片土地。煤矸石中的硫化物逸出或浸出会污染大气、农田和水体。矸石山还会自燃发生火灾，或在雨季崩塌，淤塞河流造成灾害。中国积存煤矸石达10亿吨以上，每年还将排出煤矸石1亿吨。为了消除污染，自60年代起，很多国家开始重视煤矸石的处理和利用。 煤矸石代替燃料：化铁；烧锅炉；烧石灰；回收煤炭。生产水泥：生产普通矽酸盐水泥；生产特种水泥；生产无熟料水泥。生产建筑材料：煤矸石烧结砖，质量较好，颜色均匀；煤矸石生产轻骨料，轻骨料是为了较少混凝土的相对密度，而选用的一类多孔骨料；生产煤矸石棉，以煤矸石和石灰为原料，经高温融化，喷吹而成的一种建筑材料。生产化工产品：制结晶三氯化铝，以煤矸石和化工工业副产盐酸为主要原料，经过破碎、培烧、磨碎、酸浸、沉淀、浓缩结晶和脱水等生产工艺而制成，是一种新型的净水剂；制水玻璃；生产硫酸铵，煤矸石内的硫化铁在高温下生产SO 2 ，再氧化而生产SO 3 ，遇水生产硫酸，并与氨的化合物生产硫酸铵。 利用途径有以下几种： ①回收煤炭和黄铁矿：通过简易工艺，从煤矸石中洗选出好煤，通过筛选从中选出劣质煤，同时拣出黄铁矿。或从选煤用的跳汰机──平面摇床流程中回收黄铁矿、洗混煤和中煤。回收的煤炭可作动力锅炉的燃料，洗矸可作建筑材料，黄铁矿可作化工原料。 ②用于发电：主要用洗中煤和洗矸混烧发电。中国已用沸腾炉燃烧洗中煤和洗矸的混合物（发热量每公斤约2000大卡）发电。炉渣可生产炉渣砖和炉渣水泥。日本有10多座这种电厂；所用中煤和矸石的混合物，一般每公斤发热量为3500大卡；火力不足时,用重油助燃。德意志联邦共和国和荷兰把煤矿自用电厂和选煤厂建在一起，以利用中煤、煤泥和煤矸石发电。 测试煤矸石的发热量应使用专门的仪器进行，微机量热仪可以满足发热量的测试。 ③制造建筑材料：代替粘土作为制砖原料，可以少挖良田。烧砖时，利用煤矸石本身的可燃物，可以节约煤炭。 煤矸石烧结空心砖，是指以页岩，煤矸石或粉煤灰为主要原料，经焙烧而成的具有竖向孔洞（孔洞率不小于25%,孔的尺寸小而数量多）的砖。其外形尺寸，长度为290,240,190mm,宽度为240,190,180,175,140,115mm,高度为90mm。由两两相对的顶面、大面及条面组成直角六面体，在中部开设有至少两个均匀排列的条孔，条孔之间由肋相隔，条孔与大面、条面平行，其间为外壁，条孔的两开口分别位于两顶面上，在所述的条孔与条面之间分别开设有若干孔径较小的边排孔，边排孔与其相邻的边排孔或相邻的条孔之间为肋。 煤矸石可以部分或全部代替粘土组分生产普通水泥。自燃或人工燃烧过的煤矸石，具有一定活性,可作为水泥的活性混合材料，生产普通矽酸盐水泥(掺量小于20%)、火山灰质水泥（掺量20～50%）和少熟料水泥（掺量大于50%）。还可直接与石灰、石膏以适当的配比，磨成无熟料水泥，可作为胶结料，以沸腾炉渣作骨料或以石子、沸腾炉渣作粗细骨料制成混凝土砌块或混凝土空心砌块等建筑材料。英国、比利时等国有专用煤矸石代替矽质原料生产水泥的工厂。 煤矸石可用来烧结轻骨料。日本于1964年用煤矸石作主要原料制造轻骨料，用于建造高层楼房，建筑物重量减轻20%。 用盐酸浸取可得结晶氯化铝。浸取后的残渣，主要为二氧化矽，可作生产橡胶填充料和湿法生产水玻璃的原料。剩余母液内所含的稀有元素（如锗、镓、钒、铀等），视含量决定其提取价值。 此外，煤矸石还可用于生产低热值煤气，制造陶瓷，制作土壤改良剂，或用于铺路、井下充填、地面充填造地。在自燃后的矸石山上也可种草造林，美化环境。 影响 到目前为止，煤矸石的利用力度还不够大。技术不完善，地区发展不平衡，对环境的影响依然很严重，主要表现在下述几个方面。 （1）影响土地资源的利用煤矸石堆场多位于井口附近，大多紧邻居民区，煤矸石的大量堆放一方面占用大量的土地面积，另一方面还在影响着比堆放面积更大的土地资源，使得周围的耕地变得贫瘠，不能被利用。 （2）污染大气煤矸石露天堆放会产生大量扬尘，这主要是由于在地面堆放的煤矸石受到长时间的日晒雨淋后，将会风化粉碎;另外，煤矸石吸水后会崩解，从而很容易产生粉尘。在风力的作用下，将会恶化矿区大气的质量。此外，煤矸石中含有残煤、碳质泥岩和废木材等可燃物，其中C、S可构成煤矸石自燃的物质基础。煤矸石业务露天堆放，日积月累，矸石山内部的热量逐渐积累。当温度达到可燃物的燃烧点时，矸石堆中的残煤便可自燃。自燃后，矸石山内部温度为800~1000oC，使矸石融结并放出大量的CO、CO2、SO2、H2S、NOx等有害气体，其中以SO2为主。一座矸石山自燃可长达十余年至几十年。这些有害气体的排放，不仅降低矸石山周围的环境空气品质，影响矿区居民的身体健康，还常常影响周围的生态环境，使树木生长缓慢、病虫害增多，农作物减产，至死亡。 （3）危害水土煤矸石除含有粉尘、SiO2，A12O3以及Fe，Mn等常量元素外，还有其他微量重金属元素，如Pb，Sn，As，Cr等，这些元素为有毒重金属元素。当露天堆放的煤矸石山经雨水淋蚀后，产生酸性水，污染周围的上地和水体。当矸石堆场的矸石堆放不合理时，矸石堆易发生边坡失稳，从而导致矸石堆的崩塌、滑移，特别在暴雨季节，这种现象在山区尤为常见，易发生土石流，从而殃及下游的农田、河流及人员安全。 制备方法 从煤炭开采来看，中国每年生产1亿吨煤炭，排放矸石1400万吨左右；从煤炭洗选加工来看，每洗选1亿吨炼焦煤排放矸石量2000万吨，每洗1亿吨动力煤，排放矸石量1500万吨。2005年，国内各类煤矿生产煤炭1045亿吨，洗煤385亿吨，排放矸石量19-20亿吨。因而，全国国有煤矿现有矸石山1500余座，堆积量30亿吨以上（占中国工业固体废物排放总量的40%以上）。 煤矸石中二氧化矽、三氧化二铁、三氧化二铝的总含量在80%以上，它是一种天然的粘土质原料，可以用来烧制普通矽酸盐水泥、特种水泥和熟料水泥等各种建筑特殊用途水泥。 磨粉机和制砂机已经广泛用于煤矸石制作水泥生产线。不论是将煤矸石用于制砖，或是做水泥添加料还是供应给煤矸石发电厂，通常用到的加工设备有颚式破碎机、反击式破碎机、雷蒙磨粉机、超压梯形磨粉机、立式磨粉机、振动筛、振动给料机等。颚式破碎机具有破碎比大、产品粒度均匀、结构简单、工作可靠、维修简便、运营费用经济等特点。组成整套破碎生产系统，广泛用于矿山、水泥、化工、铁路、建筑等方面。反击式破碎机(反击破)能处理边长不超过500mm、抗压强度不超过350MPa的各种粗、中、细物料(煤矸石、花岗岩、石灰石、混凝土等)，广泛用于水电、高速公路、人工砂石料、破碎等行业。实地勘察，利用地形走势，合理配置，设备连线紧凑，占地面积小，提高了产量也节省皮带机长度和项目投资。产品具有结构独特、无键连线、高铬板锤、独特的反击衬板;硬岩破碎、高效节能；产品形状呈立方体，排料粒度大小可调，简化破碎流程等优点。 磨粉机 随着经济体制改革的不断深化和我国工农业的健康快速发展，在能源日趋紧缺的情况下，矿山机械设备企业越来越注重对高效、节能环保设备的研发和生产，在矿山机械制造采用长寿命、低能耗及减轻重量的设计原则的同时，矿山机械设备企业也越来越开始重视二次开发利用矿山废弃物等资源。 煤炭作为我国的主要能源，它在社会经济发展中发挥着极其重要的作用。煤炭的开发和利用,既对社会经济起著巨大的推动作用，同时也对环境产生了重大影响。煤矸石和煤层气就是煤炭开发过程中产生的主要废弃物,长期以来被煤炭工业视为有害物质和灾害性气体。煤矸石是在煤的掘进、开采和洗选过程中排出的固体废物。中国积存煤矸石达10亿吨以上，每年还将排出煤矸石1亿吨。近几年来，煤矸石不再仅仅被视为一种数量最大的工业固体废弃物,而作为一种资源，在化工、建材、冶金、轻工等领域得到了广泛的研究和套用,煤矸石资源化已成为煤矸石综合利用研究的重点。 破碎机 新型的煤矸石破碎机替代了早期单级有筛底的破碎机完美解决了高湿物料破碎困难问题，煤矸石破碎机针对个体用户和中小型企业是最有效的投资，有效的节约了客户购买设备的成本。该设备产量高噪音小细度低，整套设备便于维护而且无须特殊安装即刻开机使用。煤矸石破碎机采用双转子上下两级粉碎;没有筛网篦底，对物料含水率没有严格要求，完全不存在糊堵筛板的问题，更不存在细粉不能及时排出，重复粉碎的问题，故粉碎效率高，不存在锤头无效磨损现象；高合金耐磨锤头;锤头磨损后不需修复，移动位置反复使用，一副锤头可顶三副锤头使用。只需要一人即可轻松启闭，不仅轻巧快捷且安全可靠，便于维护，整体结构合理简单操作。

煤精石

学名---煤精，又称煤玉。具有明亮的沥青和金属光泽。黑色、致密，韧性大。有两种，一种是一种高级煤，主要成分是炭c，比一般煤轻。另一种是石化得很彻底的，主要成分不是炭，密度比较大，比煤重，雕刻加工后光泽更漂亮。存在于煤层之间。

煤精可用于制作工艺美术品、雕刻工艺品和装饰品，故有的人称它为雕刻漆煤。中国主要产地是抚顺。

中文名

煤精

外文名

jet

别    称

雕漆煤、石涅精、煤玉、黑宝石

我是抚顺人，从小生在抚顺，对琥珀再熟系不过了。琥珀是学名，我们当地俗称：煤黄。那时只要是在煤矿上（西露天矿）当工人的，谁家的抽屉里都有几块象鸽子蛋大的煤黄，每块少说有三四十克吧，煤黄对抚顺煤矿的人来说不是稀罕东西。我对煤黄的产地和开采过程再清楚不过了。下面谈谈几种琥珀的产出的情况。抚顺有专门以采琥珀为生活来源的人，我们叫他是砸煤黄的。砸煤黄是非法的要偷偷的躲开矿保卫人员，象今天的城管同小贩的关系。砸煤黄的人有两种：一种是砸块料的，一种是砸碎煤黄的。块料可做工艺品原料，碎料可做中药或热合成琥珀块料。两种都有人收购。琥珀块大品质好的另一个来原，是在矿上选煤厂的跳汰机上拣的，同样在跳汰机上有经验的人一眼便可分辩出那是琥珀那是煤块，并以非常快的速度和准确无误将大块琥珀抓到手里。当然都是大块高品位的好料。但要承担被发现罚款和下岗的风险，这种料的产出量不大，还是以砸煤黄的产出量为主。现在矿上没有砸煤黄的人了，但因琥珀价钱的抬升，在矸石山还有人在砸煤黄，琥珀今天的产量不能同那时同日而语了。以后再谈几种琥珀的具体产出的具体环境地点。 

 在抚顺砸煤黄人眼里并不觉得琥珀有多珍贵。那时好块料才18元一公斤，一天一人可砸到三四两，对那些靠砸煤黄生活的人来说，每月可收入一百多元也够糊口的了。他们用的工具非常简单，一个布袋一把锤子就可了。锤子是用园钢打造的，一头平顶一头尖尖的。很好用，我也试着用过。只有有过经历的人才真的知到那里有琥珀，啥样的煤里出啥样的琥珀。

一般这里对琥珀大至分成五大类：一是能出一级琥珀产品的够规格的块料，凡金色透明无杂质且纯净的琥珀都是煤里生成的，这种料是黑色的煤皮，煤皮不太好剥落，去掉煤皮特别透明，断口呈玻璃面光泽。二是凡颜色深红带有杂质，包含植物昆虫，杂质的二级料多在煤矸石里。不同的煤矸石出不同颜色的琥珀。深灰色的煤矸石出深红色的琥珀。黄灰色的煤矸石出橙色的琥珀。一种叫水矸的矸石里出象红豆大小的棵粒圆珠。煤矸石里的琥珀皮薄好象一层油灰皮。三是花琥珀出在煤矸结核部，我们当地把花琥珀叫骨头料，这种料外皮没有明显的界限且形状不规则。四是煤黄线里的碎琥珀。（所谓煤黄线是碎琥珀的矿脉，以后细谈）五是选煤厂沉淀池里的碎琥珀。

抚顺那时有四大煤矿，只有西露天矿出产琥珀和煤精（煤精也是一种用于雕刻工艺品的难得材料）由于是露天矿，所以由地面到地下400米的地质矿脉的分层就呈现在你面前，让你非常清楚的看到全国其它地方难得一见的地质奇观

（为杭鸣时创作的水粉画《工业的粮仓》好象是六十年代的作品，但现在的矿貌变化不大。）砸煤璜的人要砸到够规格的好料那可不容易！那必须到露天矿的最底层，正在开采煤炭的工作面。砸煤璜的人要下大坑是徒步小路下去的，路非常陡，不是真正的路，只是那些砸煤璜的人走过的地方能下脚罢了。下到几百米你想容易吗？矿上的工人到坑底去那要轻松的多，工人通勤坐保险安全的人车大型卷扬机很快把车送到坑底。砸煤璜的人不能坐保险人车只能徒步爬大坑。块大品质好数量多的琥珀在煤层里是分布不均的，砸煤璜人叫“煤璜窝子”琥珀成窝子分布。找到最好的窝子出个一二斤琥珀的也有，就象遇到“狗头金”一样。说到“狗头金”还真的有人得到过“狗头金”，比较可靠的我知到两例。那是八十年代，一个在栗子沟住的砸煤黄的人，是个年青人，有天刚刚砸了不久便说肚子疼，夹着锤子回家了。后来他的哥们得知那天他下坑不久便砸到一块小饭盒大小的煤黄。那块琥珀有半斤多（250克）而且品质相当好。那天他怕被别人知到被抢了或出麻凡，才装病偷偷拿回家的。另一个是我的朋友是砸煤黄的姓刘，他有一块煤黄那时卖了3000千元，八十年代应是天价了。据说这两块料都出在罐笼附近。

 我的刘姓朋友，别名白刘。相应的还有黑刘，一黑一白二刘，可是砸煤黄的高手，那时他们用砸煤黄换的钱，都买了独门独院砖混结构的北京平房。都得花上一两万吧，90年代也是不小的数目。抚顺的琥珀不知养活了多少外来的无业者。

 说说那个罐笼料吧。说罐笼料得先说啥是罐笼，这里说的罐笼，不是竖井的罐笼，没见过的人不知到啥是罐笼，罐笼其实不是甚么车，也不是升降机，而是一种固定在那的大型装卸机，（好像大型港口煤炭码头也有这种设备）由于这里是大型露天矿，要把开采出来的煤炭运到坑上地面，把四五十吨的煤车从400米深的坑底提升到选煤厂，那时要靠大型卷扬机在斜坡上把大型煤车牵引到选煤厂倾卸在煤仓里。那个车卸车时非常有特点是整车立起来卸车，我们叫它‘厥腚车’。在古城子坑口有个标志性的建筑大架子四排天轮，那就是“撅腚车”的\'撅腚“的地方，在坑底将采出的煤炭装进“厥腚车”的机械设备才叫“罐笼”它有个象灯笼的园桶型框架，小型装满煤碳的矿车开进去，它将煤车旋转360度，把煤倒进煤仓里。这就是“罐笼”罐笼附近出的琥珀叫罐笼料。

矿山卸车用的罐笼：

 说说煤黄线吧：所谓煤黄线料，是在煤层里或煤矸石层里的琥珀矿脉，那煤黄线在煤层间很黄的，在煤层里可延续几米几十米长，有厚有薄，厚的可达一二百毫米，薄处也就二三十毫米，煤黄线里的煤黄基本没有大颗粒，一般约一俩毫米以内，成块的刨下来一块，很象受潮湿沾到一起的黄沙糖疙瘩。采碎料的人把它砸碎用清水淘洗，会得到比较纯的碎琥珀，晾晒时平摊在凉席上，金黄闪闪让人有抓一把送到嘴里品尝甘甜的暖暖的感觉，碎琥珀可入中药，记忆里六十年代好像有人因倒腾碎琥珀，（这里所说的倒腾碎琥珀，就是做碎琥珀的生意赚钱，那时的人从事经济活动是犯法的）因量大获利多，而获刑进了监狱。罪名是投机倒把。（是记忆中的事情，不可向本文作者追名讨姓。）可热压成柱壮以便作工艺品。 还有一种煤黄线，是含较多琥珀的煤矸石，现在有人用这种煤黄线雕成工艺品，也很有特色，我就试着做了几件。这种煤黄线随形打磨也有人收藏，做陈设标本也非常珍贵难得。抚顺琥珀研究所就有用煤黄线巧雕的这种工艺品。售价也不菲。一件几千几万也是常事，可见好的煤黄线也弥足珍贵。

黄铁矿：化学成分是FeS2， 黄铁矿因其浅黄铜的颜色和明亮的金属光泽，常 被误认为是黄金，故又称为“愚人金”。 黄铁矿是铁的二硫化物。纯黄铁矿中含有4667%的铁和5333%的硫。一般将黄铁矿作为生产硫磺和硫酸的原料，而不是用作提炼铁的原料，因为提炼铁有更好的铁矿石。黄铁矿分布广泛，在很多矿石和岩石中包括煤中都可以见到它们的影子。一般为黄铜色立方体样子。黄铁矿风化后会变成褐铁矿或黄钾铁矾。黄铁矿可经由岩浆分结作用、热水溶液或升华作用中生成，也可于火成岩、沉积岩 [1] 中生成。在工业上，黄铁矿用作硫和二氧化硫生成的原料。 黄铁矿是提取硫、制造硫酸的主要矿物原料。其晶体属等轴晶系的硫化物矿物。成分中通常含钴、镍和硒，具有NaCl型晶体结构。常有完好的晶形，呈立方体、八面体、五角十二面体及其聚形。立方体晶面上有与晶棱平行的条纹，各晶面上的条纹相互垂直。集合体呈致密块状、粒状或结核状。浅黄（铜黄）色，条痕绿黑色，强金属光泽，不透明，无解理，参差状断口。摩氏硬度较大，达6-65，小刀刻不动。比重49―52。在地表条件下易风化为褐铁矿。