柯春英++张亚晶
摘 要：鸡西市堆存的煤矸石中，部分发热量在800～1500kcal/kg，不能直接用作动力煤和建材用矸石。这种矸石洗选后，得到发热量不同的优质煤矸石和煤矸石，优质矸石用作供电或锅炉用燃料，煤矸石用于制砖、水泥等建材原料，煤泥用于制砖或型煤。提高了资源回收率和综合利用率。通过煤矸石的洗选，使煤矸石全部综合利用，具有良好的社会效益、经济效益和环境效益。
关键词：煤矸石 洗选 综合利用 节约土地 节能减排
中图分类号：X70 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）08（b）-0136-02煤炭是不可再生的一次性资源，我国与世界其他国家相比，煤炭储量虽然名列前茅，但人均占有量却很低。随着我国国民经济的持续增长，煤炭资源的需求也越来越大，出现了煤炭资源紧缺的状态。因此，提高煤炭资源回收率，缓解煤炭供给的矛盾关系，实现经济效益最优化，已经成为煤炭开采、加工与综合利用的必然趋势。煤矸石是煤炭生产和加工过程中产生的固体废弃物，是目前我国排放量最大的工业固体废弃物之一。矸石每年的排放量相当于当年煤炭产量的10%～20%。目前，全国煤矸石的堆存量达45亿t。
1 鸡西市煤矸石堆存现状及综合利用的重要性
2015年鸡西市煤炭产量1505万t，产生煤矸石近200万t。目前，鸡西市已累计堆存煤矸石近1.6亿多t，占地约0.56万公顷，其中，洗煤产生的矸石7000多万t，采掘矸9000多万吨，每年还以200万吨左右的速度增加。煤矸石长期堆存，占用大量土地，破坏地质地貌，影响景观。煤矸石长期堆存易发生自燃，自燃产生CO、SO2、H2S、NOx等污染物[1]，同时，煤矸石遇风会产生扬尘，均影响鸡西市空气环境质量。煤矸石中含有镉、砷、铅等有毒物质，含有这些有毒物质的淋溶水随地表径流排入河流或下渗，对地表水、地下水及土壤产生影响。因此，综合利用煤矸石，是资源综合利用的重要组成部分，是环境保护和节能减排的重要举措。
2 煤矸石洗选是提高煤炭资源回收率，充分综合利用煤矸石的必要途径
目前，矸石综合利用有了较大的发展，煤矸石含热量不同其用途也不相同，发热量在2000kcal/kg以上的优质煤矸石可直接用作动力煤；发热量在400～800kcal/kg的煤矸石，可直接用于制砖或水泥等建筑材料[2]；煤矸石中发热量很小无法燃烧的手选矸石，可用于回填采空区、塌陷区或筑路等。鸡西市堆存的煤矸石，部分发热量在800～1500kcal/kg，不能直接做动力用煤和制砖、水泥等用矸石，要对其进行充分利用，必须对其进行洗选，分选出发热量在2000cal/kg以上的优质矸石和发热量在800cal/kg以下的矸石，以用作动力用煤或建材用原料。因此，对发热量在800～1500kcal/kg煤矸石洗选，是提高煤炭资源回收率、充分利用矸石的必要途径。
3 煤矸石的洗选
根据矸石的可选性以及目前选煤技术的发展状况，煤矸石洗选工艺采用跳汰洗选工艺。跳汰洗煤具有工艺简单、技术易掌握、自动化程度较高、生产成本低、便于操作维护、操作人员少、易于生产管理等优点；跳汰洗煤洗选范围广、对易选、中等可选、难选煤炭均有较好的分选效果[3]。煤矸石洗选前，在上煤皮带上，人工选出大约占总煤矸石量5%左右劣质矸石。煤矸石通过洗选，分选出发热量在2000cal/kg以上的优质煤矸石和发热量在800cal/kg以下的煤矸石，产生的固废为煤泥和手选劣质矸石。洗选过程中，洗矸石水经浓缩压滤后，回用于洗煤矸石系统，实现了闭路循环，因此，对周围环境基本不产生影响。
4 鸡西市洗选煤矸石的综合利用及产生的效益
4.1 鸡西市洗选煤矸石的综合利用
热量为800～500kcal/kg的煤矸石通过洗选后，将煤矸石分选出热量在2000cal/kg以上的优质矸石和800cal/kg以下的煤矸石产品。优质矸石用于发电或锅炉用燃料，煤矸石用于制砖或水泥等建筑材料，手选出的劣质矸石用于回填塌陷區、采空区或铺路，煤泥用于做型煤或制砖，使煤矸石得到充分利用。
4.2 鸡西市洗选煤矸石综合利用产生的效益
鸡西市各区县（市）共有煤矸石洗选企业12家，年洗选（发热量为800～1500kcal/kg）煤矸石100万t左右，产生优质矸石15万t，煤矸石75万t，煤泥5万t，手选矸石5万t。其产品综合利用后产生的效益如下。
（1）经济效益：优质矸石按150元/t，15万t收益为2250万元；煤矸石按10元/t，75万t收益为750万元；煤泥按10元/t，5万t收益为50万元；因此，洗选100万t煤矸石，其产品综合利用后，产生的总收益为3050万元，去除成本2110万元，可产生940万元/年的效益。
（2）社会效益：洗选100万t煤矸石，可产生能用于制砖的矸石75万t，可制造煤矸石砖约4.8亿块（折标）。煤矸石制砖不用土，同时可节省粘土160万m3，可减少毁田面积约32公倾；同时，可节省煤矸石堆存占地面积18.5公倾，因此，共节约土地面积约50.5公倾。洗选100万t煤矸石，可产生15万t优质矸石，相当于标煤5.36万t；煤矸石制砖不用燃料，生产4.8亿标块煤矸石砖，比烧制粘土砖节省煤炭约8.51万t（折标煤），因此，共节约标煤13.87万t。煤矸石洗选并进行综合利用，改善了煤矿生产结构，分流煤矿富余人员，节约了土地，节省了煤炭资源，具有较好的社会效益。
（3）环保效益：煤矸石堆存会产生扬尘，并会发生自燃，主要产生污染物为CO、SO2，其次是H2S、NOx等有害气体污染，污染大气环境，使周围人民出现头昏恶心、咳嗽气喘、鼻腔溃疡等呼吸道疾病[4]。因此，综合利用煤矸石，可避免扬尘和煤矸石自燃对空气环境的污染及对人们的危害，同时也减少了煤矸石淋溶水对地表水、地下水及土壤的污染，具有良好的环境效益。
5 结语
通过对发热量为800～1500kcal/kg的煤矸石洗选，减少了矸石排放，提高了煤炭资源回收率。按照洗选后的产品发热量范围，使煤矸石得到充分的综合利用，使企业增加了收入。同时，节省了土地面积，减少了煤炭消耗，改善了煤矿生产结构，分流煤矿富余人员。避免了煤矸石自燃产生的大气环境污染及其堆存过程中产生淋溶水对地表水、地下水和土壤的污染。具有良好的社会效益、经济效益和环境效益。因此，煤矸石洗选后综合利用是节能减排的环保工程，是一项长期的环保任务。
参考文献
[1]杨希泰.平朔煤矸石自燃原因及环境影响分析[J].陕西煤炭，2001（3）：17-20.
[2]张迪，刘昕，宋玲玲，等.煤矸石制砖余热发电的研究[J].环境保护，2009（10）：86-88.
[3]李百亮，陈志林，郝曙华，等.跳汰选煤技术研究现状及其发展趋势[J].煤炭加工与综合利用，2007（4）：15-19.
[4]王玉平，刘相国，赵华锋，等.煤矸石自然和治理成效[J].矿业安全与环保，2002，29（3）：51-53.endprint
