煤矸石特性与资源化利用讨论0 引言煤矸石是我国积存量和年产生量最大、分布最广的工业废渣之一，据《中国资源综合利用年度报告（2025）》中数据显示，2025 年我国煤矸石总产生量接近 7.5 亿 t，综合利用量为 4.8 亿 t，占年总产量的 64%，其中发电利用煤矸石 1.5 亿 t，占总综合利用量的 32%；用于建材产品生产利用量为 5600 万 t，占总综合利用量的 12%；用于土地复垦、充填矿井采空区和回填塌陷区等的煤矸石量约 2.6 亿 t，占总综合利用量的 56%。为了更有效并高效地实现煤矸石综合利用，目前已开发的技术先进适应性良好、环境—经济效益较好的途径有：煤矸石的能源利用、发电利用和建材利用等。然而由于煤矸石的成分特征、堆存方式和堆积地形等因素，长期大量露天堆放的煤矸石山不仅侵占农业耕地和破坏地表原有植被，矸石淋溶水还将污染矿区周围土壤和地下水，而且煤矸石中 FeS 等物质由于被空气氧化，热量不断积累并达到燃点时导致煤矸石中易燃、可燃物自燃，期间释放出大量的 SO2、NOx、CO、CO2等有毒有害气体极大提高了矿区周边的生态风险和人体健康风险，故实现煤矸石的高效综合利用成为相关讨论工作者的讨论方向。1 煤矸石的特性1.1 煤矸石的组成煤矸石是在煤炭采掘和洗选加工过程当中产生的矿山固体废弃物，是夹在煤层中、在成煤过程当中与煤共同沉积的有机、无机化合物共同组成的含碳岩石，其主要来源为露天剥离及巷道掘进过程产生的矸石（45%）、采煤和煤巷掘进过程当中排出的普矸（35%）以及煤炭洗选过程产生的矸石（20%）。同时煤矸石是有机质和无机化合物组成的混合物，其化学组成主要为 SiO2、C 和 Al2O3，除此之外还包括Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O 等，煤矸石的化学成分见表 1。煤矸石矿物组成比较复杂，主要由高岭土、石英、伊利石、蒙脱石、石灰石、氧化铝等组成。表 1 煤矸石化学组成%1.2 煤矸石的结构特点煤矸石的原矿粒度较大，其中黄铁矿主要以结核体、块状、粒状等宏观形态为主，矿物之间呈细粒浸染状，洗矸中的黄铁矿以块状、脉状、结核状及星散状四种形态存在，而硅质煤矸石的宏观形态呈黑色隐晶质结构，矿物构造为纹层状和块状。1.3 煤矸石物理性质煤矸石的发热量是指单位质量的煤矸石在一定条件下完全燃烧所能释放出的能量，通常其发热量随碳质量分数和挥发分的增加而增加，随灰分的增加而减小。我国煤矸石的发热量多在 6300kJ/kg 以下，热值高于 6300kJ/kg 的煤矸石仅占 10%...
