我國煤矸石山治理現(xiàn)狀及發(fā)展

耿金梅

(晉能控股煤業(yè)集團(tuán)環(huán)境督查大隊，山西 大同 037003)

煤矸石是煤礦開采過程中的固體廢物，會伴隨煤在成煤過程中產(chǎn)生，隨著煤炭資源的開采，煤矸石的數(shù)量逐漸增加，需要更多的地方來存放煤矸石，使得我國土地資源嚴(yán)重浪費。同時，煤矸石在存放后會造成風(fēng)化，產(chǎn)生一些有毒物質(zhì)和氣體，對人的生命健康造成不利影響。此外，在利用煤矸石的過程中，存在煤矸石利用率低以及處理不嚴(yán)格等現(xiàn)象。

1 煤矸石造成的影響

在煤礦開采的過程中產(chǎn)生的煤矸石需要一定的空間進(jìn)行堆放，從而對環(huán)境和土地資源造成破壞，使得土地有效利用率降低。針對煤矸石的處理，一般是采用直接堆積在土地上的方法，但是煤矸石數(shù)量的不斷增加，就需要更多的土地資源。同時，由于煤矸石內(nèi)含有很多有害的物質(zhì)，經(jīng)過長時間的存放，有害的礦物質(zhì)會流入土壤，污染土地資源，導(dǎo)致土地不可再生，甚至對土地結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重?fù)p壞，例如在雨水的沖刷下，使得煤矸石內(nèi)的汞、鉻等重金屬元素對土壤造成嚴(yán)重的污染，使得土地不能種植糧食等農(nóng)作物。此外，有毒金屬會在雨水沖刷作用下與地表融入，在土壤水分流失的過程中有毒的重金屬元素會隨著土壤水分的流失而對水資源造成污染，從而對人們的生命健康產(chǎn)生不利影響。因為煤矸石的成分比較復(fù)雜，與水結(jié)合會對水體的pH值造成影響，水質(zhì)越來越糟糕。如果對煤矸石進(jìn)行焚燒處理，就會產(chǎn)生有毒氣體，進(jìn)而對大氣造成嚴(yán)重污染，甚至?xí)纬伤嵊辏瑢χ車用竦陌踩】翟斐赏{，嚴(yán)重會引起呼吸疾病，而且煤矸石在燃燒的過程中產(chǎn)生的懸浮顆粒會漂浮在空氣中，致使空氣質(zhì)量不佳。

2 煤矸石綜合利用現(xiàn)狀

2.1 煤矸石用于發(fā)電

煤矸石內(nèi)含有一些可燃物質(zhì)，包括碳等，可以被當(dāng)做燃料使用，然而煤矸石內(nèi)可燃物質(zhì)的數(shù)量較少，通過發(fā)電來存儲其中的熱量，而煤矸石本身屬于低熱值的燃料，因此要通過沸騰爐燃燒技術(shù)來進(jìn)行發(fā)電。現(xiàn)階段，我國的沸騰爐燃燒技術(shù)已經(jīng)形成了扎實的技術(shù)基礎(chǔ)，煤矸石發(fā)電也在不斷的發(fā)展并取得了一定的成效，不僅充分的利用了煤矸石資源，同時也有效降低了煤矸石對生態(tài)環(huán)境污染的狀況，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，當(dāng)前我國煤矸石發(fā)電技術(shù)不斷完善，取得了很大的進(jìn)步[1]。

2.2 煤矸石用于化工燃料

煤矸石中含有二氧化硅、三氧化二鋁、氧化鈣以及三氧化二鐵等化合物，如果能將其中的元素有效利用，在合理處理煤矸石的同時，還可以創(chuàng)造許多剩余價值，煤矸石中含量較高的是二氧化硅和三氧化二鋁化合物。因此在處理煤矸石的過程中，可以通過多種方式來提取煤矸石中的重要元素，進(jìn)而將這些元素運用在化工燃料生產(chǎn)過程中，與此同時，可以在制造鋁硅材料中有效應(yīng)用，針對含有較高鋁元素的煤矸石，可以生產(chǎn)聚合氯化鋁以及硫酸鋁等物質(zhì)。其中聚合氯化鋁又稱為堿式氯化鋁，是一種無機高分子化合物，也作為新型的混凝沉淀劑進(jìn)行污水潔凈處理，同時在造紙、醫(yī)藥、機械等多個方面有效應(yīng)用。

2.3 煤矸石用于建筑材料

在處理煤矸石的過程中，可以將其制作成建筑材料再次利用，煤矸石制成的建筑材料其強度較高、重量輕，可以作為制磚瓦、生產(chǎn)水泥等。因為煤矸石內(nèi)含有一定量的可燃物，可以取代黏土來制磚。在制磚的過程中，要選擇碳含量較高的煤矸石，這種煤矸石已經(jīng)碎成型，更方便制磚，目前制作空心磚的趨勢比較熱，對保護(hù)耕地產(chǎn)生了一定作用。煤矸石在生產(chǎn)水泥時，由于煤矸石的成本較低，而且煤矸石含有一些類似于黏土的成分，因此在制作水泥的過程中比較熟練，生產(chǎn)的水泥質(zhì)量較好，可以進(jìn)行大力推廣，提高煤矸石的利用率[2]。

2.4 煤矸石用于肥料

因為煤矸石內(nèi)有大量的鋅、銅微量元素，而在植物的生長過程中這些元素起到了十分重要作用，因此可以合理的利用這些微量元素，將其制作成肥料，用于植物施肥。除此之外，一些煤矸石中微量元素的含量要比普通土壤中微量元素含量多的多，經(jīng)過一系列加工，制造出有機肥和生物肥。煤矸石有機肥能夠使得土壤的孔隙度以及滲透性更好，對土壤的pH值起到調(diào)節(jié)作用，提高作物的產(chǎn)量。近年來，微生物肥料是綠色食品發(fā)展的新型產(chǎn)品，煤矸石微生物肥料生產(chǎn)工藝較為簡單，提高了土壤的固氮能力，實現(xiàn)了生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

2.5 煤矸石用作填充物

煤矸石用作填料進(jìn)行填充是當(dāng)前最為簡單和經(jīng)濟(jì)的處理方式。在煤礦生產(chǎn)過程中，很可能會發(fā)生坍塌問題，利用煤矸石作為填料對坍塌部位進(jìn)行填充，因為煤矸石與煤礦本身就是如出一轍，因此可以直接進(jìn)行填充，不會造成嚴(yán)重的影響，如果要利用煤矸石對其他部位進(jìn)行填充，就要將其進(jìn)行無害處理。在處理塌陷區(qū)時，還要對塌陷區(qū)的地質(zhì)條件進(jìn)行全面分析，選擇合適的方式和工藝技術(shù)。此外，煤矸石還能在其他工程中作為填料，包括公路沉陷等，當(dāng)前煤矸石作為填充物已經(jīng)受到了廣泛應(yīng)用。

3 煤矸石處理對策

3.1 轉(zhuǎn)變思想觀念，促使煤矸石的綜合利用

受到傳統(tǒng)觀念的影響，使得煤矸石的利用被限制，因此要充分的認(rèn)識到煤矸石利用只實現(xiàn)資源可持續(xù)發(fā)展的途徑。特別是針對煤矸石發(fā)電的諸多優(yōu)惠政策，因為與很多部門的利益相關(guān)，一些地區(qū)想要得到有效落實比較困難。此外，煤矸石綜合利用資金嚴(yán)重缺乏，尤其針對銀行煤矸石項目貸款條件較為嚴(yán)格，企業(yè)籌資比較困難，盜走煤矸石再利用項目不能得到有效落實，不利于煤矸石利用率的提高[3]。

3.2 加大科研力度，創(chuàng)新工藝

現(xiàn)階段，我國還沒有形成完善的煤矸石資源利用標(biāo)準(zhǔn)，在煤矸石規(guī)模化應(yīng)用過程中缺乏完善理論體系的指導(dǎo)，阻礙了煤矸石規(guī)?；l(fā)展。目前煤矸石綜合利用技術(shù)水平還有待提高，使用的工藝不完善，產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)效益低。因此國家以及相關(guān)部門要加大科研的投資力度，對煤矸石綜合利用研究進(jìn)一步深入，不斷的創(chuàng)新技術(shù)和工藝，促使聯(lián)合工藝和清潔工藝的融合。從而推進(jìn)煤矸石綜合利用裝備技術(shù)的研發(fā)，創(chuàng)造先進(jìn)的工藝裝備促使環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。煤矸石的主要應(yīng)用對策，如表1所示。

表1 煤矸石主要應(yīng)用對策

4 結(jié)語

簡而言之，通過對煤矸石的再利用，不僅能夠節(jié)約環(huán)境資源，同時還起到了保護(hù)生態(tài)環(huán)境的作用，降低了對環(huán)境的污染，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)前人們環(huán)保意識逐漸增強，煤矸石綜合利用的趨勢不斷發(fā)展，在利用煤矸石的過程中，要充分考慮其特點，促使煤矸石利用最大化，不斷的研究和開發(fā)新的技術(shù)。在建設(shè)煤矸石項目時，要從長遠(yuǎn)的角度出發(fā)，做出長期規(guī)劃。煤矸石的綜合利用直接影響了生態(tài)的保護(hù)，對人們的生產(chǎn)生活有重要意義。