煤矸石綜合利用工程項(xiàng)目可行性研究報(bào)告[1]

1、第一章 總論1.1項(xiàng)目概況及目標(biāo)項(xiàng)目名稱：循環(huán)經(jīng)濟(jì)工程煤矸石綜合利用工程（包括30萬噸/年煤矸石洗選項(xiàng)目、煤泥制蜂窩煤項(xiàng)目、矸石制免燒磚項(xiàng)目）建設(shè)地點(diǎn)：彝良縣角奎鎮(zhèn)高家灘。承辦單位： 彝良縣紅源工貿(mào)有限公司項(xiàng)目法人代表： 李紅波項(xiàng)目性質(zhì)：新建項(xiàng)目投資總額：1200萬元，其中煤矸石洗選項(xiàng)目520萬元、煤泥制蜂窩煤項(xiàng)目200萬元、矸石制免燒磚項(xiàng)目480萬元。項(xiàng)目建設(shè)期限：2年循環(huán)經(jīng)濟(jì)工程煤矸石綜合利用工程項(xiàng)目擬建于彝良縣角奎鎮(zhèn)高家灘，離彝良縣城3公里，離彝良二級(jí)汽車客運(yùn)站1.5公里、昭彝路老線500米，交通十分便利。項(xiàng)目建設(shè)目標(biāo)：建立起完善體系的煤矸石利用系統(tǒng)，根據(jù)煤矸石的特性對(duì)其進(jìn)行有效處理，生

2、產(chǎn)出各種產(chǎn)品滿足社會(huì)需求。1.2項(xiàng)目建設(shè)單位簡(jiǎn)介彝良縣紅源工貿(mào)有限公司是彝良縣的一家民營(yíng)企業(yè)，公司成立于年月日，注冊(cè)資金萬元，公司主要經(jīng)營(yíng)方向是利用煤矸石發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，建立起完善的煤矸石利用系統(tǒng)，減少環(huán)境污染，充分利用資源。1.3可行性報(bào)告編制依據(jù)1.3.1國(guó)家發(fā)改委關(guān)于加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的指導(dǎo)意見。1.3.2國(guó)家頒發(fā)的有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、定額。 1.3.3彝良縣國(guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃。 1.3.4其他文件資料。1.4可行性報(bào)告編制內(nèi)容依據(jù)國(guó)家有關(guān)政策和行業(yè)規(guī)范、規(guī)程，國(guó)家發(fā)改委循環(huán)經(jīng)濟(jì)將成為我國(guó)政府投資重點(diǎn)等有關(guān)政策法規(guī)及循環(huán)經(jīng)濟(jì)工程煤矸石綜合利用工程項(xiàng)目的具體要求，本可研報(bào)告對(duì)項(xiàng)目建

3、設(shè)的必要性、本地固體廢物資源、生產(chǎn)加工、綜合利用以及項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模和內(nèi)容、項(xiàng)目選址、工程技術(shù)與建設(shè)方案、環(huán)境保護(hù)、項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度，特別對(duì)項(xiàng)目要求固體廢物的再生利用資源進(jìn)行了分析和評(píng)述，對(duì)項(xiàng)目的投資估算和經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益進(jìn)行全面論證和研究。1.5建設(shè)方案與研究結(jié)論1.5.1建設(shè)內(nèi)容及規(guī)模1.5.1.1功能定位循環(huán)經(jīng)濟(jì)工程煤矸石綜合利用工程項(xiàng)目定位為一個(gè)年處理固體煤矸石30萬噸的生產(chǎn)能力，以處理煤矸石固體為主，其他固體廢物為輔。1.5.1.2建設(shè)內(nèi)容及規(guī)模本項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容為：辦公大樓、三個(gè)生產(chǎn)工廠，停車場(chǎng)、道路及其他輔助設(shè)施。1.5.2勞動(dòng)定員及職工來源本項(xiàng)目共需員工120人，各類人員按照精簡(jiǎn)效能的原

4、則和崗位工作的需要，面向社會(huì)公開招聘或從大專院校應(yīng)屆畢業(yè)生中選聘。1.5.3項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃及建設(shè)過程本項(xiàng)目建設(shè)期自2012年10月至2014年10月，共計(jì)24個(gè)月。本項(xiàng)目建設(shè)按國(guó)家有關(guān)規(guī)定和項(xiàng)目建設(shè)程序進(jìn)行項(xiàng)目建設(shè)，包括：勘察設(shè)計(jì)、建設(shè)工程、設(shè)備購(gòu)置及安裝調(diào)試、驗(yàn)收。1.5.4投資估算及資金籌措方案本項(xiàng)目總投資1200萬元，其中固定資金投入1000萬元，流動(dòng)資金200萬元；資金籌措全部為自籌。第二章 項(xiàng)目背景及必要性2.1煤矸石的產(chǎn)生煤矸石是夾在煤層中，與煤伴生的巖石。是采煤和選煤過程中排出的廢廢棄物。其產(chǎn)生的途徑有以下四種：a在井簡(jiǎn)與巷道掘進(jìn)過程中，開鑿排出的計(jì)石。b在采煤和煤巷掘進(jìn)過程中，由

5、于媒層中夾有矸石或削下部分煤層頂?shù)装?，使運(yùn)到地面中煤炭含有的原矸。c洗煤廠產(chǎn)生的洗矸和少量人工挑選的揀矸。煤研石的來源及產(chǎn)生情況見下表。煤研石的來源及產(chǎn)生情況表煤矸石的來源及產(chǎn)生情況露天開采剝離及采煤巷道掘進(jìn)排出的白矸采煤過程中選出的普矸選煤過程產(chǎn)生的選矸所占比例()453520煤炭是我國(guó)最主要的能源，其資源非常豐富，2008年產(chǎn)量已超過35.2億噸。隨著煤炭生產(chǎn)的不斷擴(kuò)展，煤研石的產(chǎn)生量與日俱增，煤矸石產(chǎn)生量按原煤產(chǎn)量的15%計(jì)，每年煤矸石至少增加1.8億噸，歷年積存下來的煤矸石已超過30億噸以上，占地30萬畝以上，而且仍在繼續(xù)增加。彝良縣2011年原煤產(chǎn)量300萬噸以上，矸石產(chǎn)量100萬噸

6、以上，其中園區(qū)原煤產(chǎn)量110萬噸，煤矸石40萬噸以上，這樣大量的煤矸石已嚴(yán)重地污染了環(huán)境，并侵占了大量的土地和農(nóng)田，破壞了土地資源如不加緊有效利用，將影響煤炭工業(yè)的正常發(fā)展，影響周圍環(huán)境質(zhì)量。2.2煤矸石的主要成份及其分類2.2.1煤矸石的主要成分煤矸石的化學(xué)成分是煤矸石煅燒后灰渣的成分，其化學(xué)成分和粘土相似，可用于筑路、生產(chǎn)燒結(jié)磚及非燒結(jié)磚、混凝土制品、砌筑砂漿材料和陶粒等輕骨料。有的煤矸石含硅較高?？勺鳛楣栀|(zhì)原料，用作水泥原料和混臺(tái)樹等。煤矸石、糟煤灰和粘土的化學(xué)成分比較如下表。煤矸石的組成和性質(zhì)是選擇利用途徑和指導(dǎo)生產(chǎn)的重要依據(jù)。煤矸石的主要化學(xué)成分尾鋁和硅的氧化物。此外，還古有微量元素

7、和稀有元素Ga、Be、Co、Cu、Mn、Mo、Ni，Pb、V、Zn、In、Bi、Gk等，有的還含有放射性元素。煤矸石、粉煤灰和粘土的化學(xué)成分比較 2.2.2煤矸石的分類煤矸石與煤系地層共生，是多種礦巖組成的混合物，屬沉積巖。煤矸石可根據(jù)其礦物學(xué)特征分為以下幾類：A、粘土礦型：這是目前已經(jīng)實(shí)用化的一類矸石。其礦物組成有高嶺石、蒙托石、炭質(zhì)頁(yè)巖、石英、長(zhǎng)石、云母，還有大量硫鐵礦等。粘土巖婁在煤矸石中數(shù)量最多，選類煤矸石里黑揭色層狀結(jié)構(gòu)，易糟碎。B、砂巖型：主要成分為石英、長(zhǎng)石、云母等。采煤掘進(jìn)巷道進(jìn)出的煤矸石，大多以砂巖為主。C、碳酸巖型，主要成分有方解石、白云石、鐵白云石、磷鐵礦、硫鐵礦、有機(jī)硫

8、等。D、鋁質(zhì)巖型，主要成分有三水鋁礦，一水鋁礦、一水硬鋁礦、石英、褐鐵礦、自云母、方解石等。2.2.3煤矸石的活性粘土巖糞煤矸石主要由粘土礦物組成，加熱到一定溫度時(shí)(一般為700-900)原來的結(jié)晶相分解破壞，變成無定型的非晶體，使煤矸石具有活性?；钚缘拇笮『晚肥奈锵嘟伝⒂嘘P(guān)，還和煅燒溫度有關(guān)。堆積在大氣中經(jīng)過自燃的紅矸其熱值報(bào)低，但具有一定的活性。測(cè)定煤研石的活性，可采用化學(xué)法火山灰括性檢驗(yàn)方法來進(jìn)行比較。煤矸石含硫量大于3%即會(huì)著火，含硫量大于1%就有可能自燃。一般煤矸石的著火點(diǎn)為280比煤的發(fā)火點(diǎn)約低80，這是煤矸石自燃的基本原因，此外，煤矸石的自燃還與熱值、氣候、微生物等等有關(guān)，其機(jī)

9、理比較復(fù)雜。2.3煤矸石帶來的環(huán)境問題煤矸石作為固、液、氣三害俱全的“工業(yè)廢料”，它的長(zhǎng)期堆放不僅浪費(fèi)了資源，占?jí)毫舜罅康耐恋?，而且污染了水源、土壤和周圍的空氣?yán)重影響了礦區(qū)的生志環(huán)境和居民的生命財(cái)產(chǎn)安全。2.3.1、煤矸石隨開采或洗選出來后多堆于井口附近，長(zhǎng)此已久，就形成了矸石山，這些矸石山大多緊鄰居民區(qū)，占?jí)毫舜罅康纳钣玫睾徒ㄖ玫兀约按罅康牧值睾透?。?jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)歷年累計(jì)堆放的煤矸石總積存量約為45億噸，年排出量3億噸，規(guī)模較大的矸石山將近1600座，占用土地約1.5萬畝：，并且堆積量還以1.52.0億噸的速度增加。這不僅破壞了礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境，而且影響了礦區(qū)的自然景觀，引

10、發(fā)了一系列社會(huì)和自然問題。2.3.2、煤矸石堆放污染水源煤矸石中含有、Cu、Zn、Pb、S、F、C1等有害元素經(jīng)過長(zhǎng)期雨、雪淋漓溶解，把煤矸石中部分有害元素隨地表徑流轉(zhuǎn)入江、河、湖和地下水中，造成水中有害元素含量增加，在煤矸石自燃區(qū)還產(chǎn)生了自然硫、雄黃、氯化銨、硫銨石、無水芒硝、水硫酸鋁石、六水鎂礬等礦物，這些礦物質(zhì)受雨水淋溶，會(huì)使礦區(qū)水質(zhì)硬化，污染水源。2.3.3、煤矸石堆放污染土壤煤矸石中除含有SO：、SiO2、A1203、Fe、Mn等常量元素外，還有少量有毒重金屬如HPh、Ga、Ti、Sn、V、co等，煤矸石經(jīng)風(fēng)吹、日曬、雨淋等分化作用，部分元素浸入土壤中，造成土壤污染。同時(shí)，煤矸石中的

11、SO：和SO，等硫化物遇水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使土壤慢慢酸化，破壞土壤肥力，使植物不能生長(zhǎng)。2.3.4、煤矸石堆放污染空氣露天堆放的煤矸石，日積月累，使礦區(qū)懸浮物大大增加。煤矸石自燃，排出大量的CO、SO、SO、NOx等有害氣體和煙塵，嚴(yán)重污染礦區(qū)的空氣質(zhì)量。2.3.5、煤矸石山失穩(wěn)引起重力災(zāi)害煤矸石山的穩(wěn)定性受矸石堆基礎(chǔ)巖土體的抗剪強(qiáng)度特性、本身的結(jié)構(gòu)、石堆的形狀和基礎(chǔ)巖土體孔隙的水壓力等因素所制約。煤矸石的堆放的自然安息角為38。40。，超過這個(gè)角度范圍或在人為開挖以及降雨量強(qiáng)度達(dá)到60mm時(shí)容易引發(fā)重力災(zāi)害，如泥石流、滑坡、坍塌等造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。在煤矸石內(nèi)部，空隙較大，與空氣接觸氧化產(chǎn)

12、生大量熱量，尤其在夏季高溫悶熱的情況下，容易使煤矸石山內(nèi)部發(fā)生爆炸，嚴(yán)重威脅到礦區(qū)居民生命財(cái)產(chǎn)安全。第三章 市場(chǎng)分析3.1國(guó)內(nèi)對(duì)煤矸石開發(fā)利用情況3.1.1固廢治理基本情況。固體廢棄物的治理包括開展綜合利用和處理處置兩個(gè)方面。建國(guó)以來。我國(guó)即提倡工業(yè)廢渣的綜臺(tái)利用已創(chuàng)出了符合國(guó)情的技術(shù)路子，即以大宗利用為主，兼顧多功能高效能的利用。在取得環(huán)境效益和社會(huì)效益的同時(shí)，注意盡可能收到良好的經(jīng)濟(jì)效益。多年來，大力研究和開發(fā)了工業(yè)廢渣耗用量大的水泥、墻體材料、筑路、填方、農(nóng)用等方面的技術(shù)。化工、石油化工等行業(yè)，還在固體廢物回收利用、循環(huán)利用方面開發(fā)了多種無廢、低廢的清潔工藝技術(shù)。從固體廢物中回收資源也做

13、出了不少成績(jī)。據(jù)1988年的不完全統(tǒng)計(jì)，占年產(chǎn)生量26.3的固體廢物得到了綜合利用，其中冶煉渣4162萬噸，粉煤灰1550萬噸，煤矸石2122萬噸。這些廢物主要用作工程建設(shè)材料等方面。例如，90以上的高爐渣作為水泥混臺(tái)材料。全國(guó)年產(chǎn)2億多噸水泥中，約有50用了不同數(shù)量的高爐渣，一年消耗量約2000多萬噸。許多工廠使用煤矸石做原料和燃燒生產(chǎn)建筑材料和發(fā)電。收到了良好的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。3.2積極開展治理工作。近年來，許多地方和部門以及廠礦企業(yè)，都在致力于固體廢物的處理和處置。1988年全國(guó)已有60.1的工業(yè)固體廢物得到了簡(jiǎn)單的處理和處置。吉林化工公司、北京燕山石化公司等建設(shè)了填埋場(chǎng)。山西省汾

14、西礦務(wù)局利用石灰漿灌注高硫煤矸石堆，取得了熄燃效果。3.3積極開展科研和技術(shù)開發(fā)工作。許多單位致力于固體廢物污染治理的科學(xué)研究和開發(fā)，并已獲得了不少可喜的成果，對(duì)推動(dòng)固體廢物的污染治理起到了積極的作用。僅1984年至1987年經(jīng)鑒定的重大成果就達(dá)45項(xiàng)，有的還填補(bǔ)了國(guó)家的空白。3.4技術(shù)政策利用本國(guó)資源并以煤炭為主要能源進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)是我國(guó)長(zhǎng)期的政策。資源和能源利用率低、工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量大的狀況，在我國(guó)可能還要存在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。如何解決好工業(yè)固體廢物的處理、處置和綜臺(tái)利用，是直接關(guān)系到我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的重要問題，而制出一套符合國(guó)情的可行政策則是至關(guān)重要的。經(jīng)過多年實(shí)踐，總結(jié)出以減少?gòu)U物產(chǎn)

15、生源“系統(tǒng)工程”理論為指導(dǎo)思想。在一切經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中加強(qiáng)規(guī)劃工作和統(tǒng)籌安排，合理開發(fā)和充分利用天然資源，減少?gòu)U物產(chǎn)生量，應(yīng)作為工業(yè)生產(chǎn)的重要組成部分。在制定工業(yè)生產(chǎn)規(guī)劃時(shí)，要開展“工業(yè)生產(chǎn)一產(chǎn)生固體廢物一綜臺(tái)利用一貯存一處理、處置”整個(gè)系統(tǒng)的可行性研究，將其列入經(jīng)濟(jì)建設(shè)的總體規(guī)劃，選擇最佳方案，付諸實(shí)施。多年實(shí)踐證明，應(yīng)實(shí)行廢物減量化、資源化和無害化政策。3.4.1改進(jìn)與更新工藝，采用清潔工藝進(jìn)行生產(chǎn)，少排廢物A、工業(yè)生產(chǎn)中采用精料工藝少排灰渣。加強(qiáng)礦物洗選，在冶金、化工等工業(yè)生產(chǎn)中使用品位高的原料、燃料，以減少灰渣量，B、改變能源供應(yīng)方式，少排燃料渣。煤炭中的雜質(zhì)含量直接關(guān)系灰渣量。我國(guó)目前使用

16、的煤炭常含10%左右矸石，有些地區(qū)的煤炭中硫化鐵含量較高。如果原煤先經(jīng)洗選為工業(yè)及民用供應(yīng)精煤，回收硫鐵礦，不但可以減少灰渣量，還可以減少燃煤排放二氧化硫?qū)Υ髿獾奈廴静⒖蓽p少運(yùn)輸量。大城市應(yīng)盡量將分?jǐn)?shù)使用原煤的方式為發(fā)展煤氣、電氣，聯(lián)片供熱鍋爐等方式。提高燃燒熱身及利用率，也是減少固廢的有效途徑。C、加強(qiáng)廢物的循環(huán)與回收利用，少排廢物。在企業(yè)生產(chǎn)過程中，將第一種產(chǎn)品的廢物作為第二種產(chǎn)品的原料，其廢物又用以生產(chǎn)第三種產(chǎn)品如此往復(fù)循環(huán)與回收利用最終僅僅外排少量無法利用的廢物，甚至不排廢物。3.4.2、大力開展工業(yè)固體廢物綜臺(tái)利用工業(yè)生產(chǎn)中排出的固體廢物，應(yīng)大力開展跨行業(yè)、跨部門的綜合利用。對(duì)煤矸石

17、、粉煤灰、鋼鐵渣、鍋爐渣等量大面廣的工業(yè)廢渣，應(yīng)當(dāng)隨同煤炭、電力、冶金等工業(yè)的發(fā)展，因地制宜地加以利用。A、在工程建設(shè)任務(wù)重或缺乏天然建筑材料資源的地區(qū)，宜發(fā)展水泥、墻體材料、骨料，道路材料等多種建筑材料。B、在天然土壤和各種灰渣的品質(zhì)都適宜的地區(qū)，大力推廣廢渣回填造田，改良土壤和做肥料等農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用。C、大力研究開發(fā)各種工業(yè)固體廢物在冶煉、軍工、化工、輕工等方面的高效能利用技術(shù)。D、工業(yè)固體廢物的產(chǎn)生者應(yīng)為開展綜合利用創(chuàng)造方便條件。例如，電廠應(yīng)盡可能使用成分相對(duì)穩(wěn)定的煤炭，以提供成分穩(wěn)定的粉煤灰；盡可能建設(shè)干排灰的出灰系統(tǒng)并將灰、渣進(jìn)行分排；煤礦應(yīng)將高硫和低硫矸分開堆貯，高硫矸石應(yīng)盡可能回

18、收硫，鐵礦物，暫時(shí)堆貯也應(yīng)采取熄燃措施。3.4.3妥善存貯，逐步拓展現(xiàn)代化處理和處置技術(shù)A、堆存工業(yè)固體廢物應(yīng)少占土地，不占農(nóng)田；工業(yè)固體廢物與危險(xiǎn)性廢物應(yīng)分別堆存，并采取安全措施和防止污染措施。B、各類無毒害性廢渣、煤矸石等應(yīng)大力推行就地回填采礦的塌陷區(qū)、采空區(qū)，覆土還原并植被，以保護(hù)生態(tài)環(huán)境。C、尾礦、粉煤灰等貯存壩的庫(kù)底，應(yīng)有粘土或硅酸鹽材料等的防滲漏襯墊措施；盡量以尾礦、粉煤灰代替天然砂石、土方修筑尾礦和粉煤灰壩的材料；對(duì)多單元充填。要應(yīng)用多級(jí)壩的筑壩技術(shù)。在尾礦、粉煤灰充填過程中應(yīng)保持庫(kù)頂面有水封，或其它封閉措施，防止砂塵飛揚(yáng)，貯滿后及時(shí)覆土還田并植被。D、焚燒有機(jī)廢物應(yīng)確保焚燒過程

19、中不排新污染物所產(chǎn)生的熱能應(yīng)盡可能加以利用。填埋廢物后，其毒性浸出液應(yīng)確保不滲漏。防止污染地下水。F、各類廢液應(yīng)采用化學(xué)-物理、生物方法處理杜絕任意排入下水道。3.5我國(guó)煤矸石利用現(xiàn)狀國(guó)家煤矸石綜臺(tái)利用技術(shù)政策要點(diǎn)指出，煤矸石綜舍利用以大宗量利用為重點(diǎn)，將煤矸石發(fā)電、煤矸石建材及制品、復(fù)墾回填“及煤矸石山無害化處理等太宗量利用煤矸石技術(shù)作為主攻方向，發(fā)展高科技、高附加值的煤矸石綜合利用技術(shù)和產(chǎn)品。3.5.1煤矸石發(fā)電按照煤矸石綜合利用管理辦法，含煤矸石的燃料應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)熱量小于12.55MJkg時(shí)作為煤矸石利用。發(fā)熱量大于7.5MJ/kg的煤矸石直接作循環(huán)流化床鍋爐燃料，發(fā)熱量低于7.5MJk

20、g的煤矸石摻加煤泥、洗中煤后用于煤矸石發(fā)電廠，其灰渣生產(chǎn)建材。對(duì)于矸石中含硫量較高的，應(yīng)采用爐內(nèi)石灰脫硫技術(shù)，減少污染排放。3.5.2煤矸石建材（1）煤矸石制磚。包括用煤矸石生產(chǎn)燒結(jié)磚和作燒磚內(nèi)燃料。我國(guó)利用煤矸石燒結(jié)磚。一般采用全內(nèi)燃焙燒技術(shù)，即用煤矸石自身的發(fā)熱量提供的熱能來完成干燥和焙燒的工藝過程，基本不需外加燃料，僅在煤矸石發(fā)熱量較低時(shí)才向矸石中摻入少量煤炭。每萬塊標(biāo)塊煤矸石磚比粘土磚約節(jié)省l噸標(biāo)煤。矸石磚以煤矸石為主要原料，一般占坯料質(zhì)量的80以上，有的全部以煤矸石為原料，有的外摻少量粘土。煤矸石經(jīng)破碎、粉磨、攪拌、壓制、成型、干燥、焙燒，制成矸石磚。煤矸石的發(fā)熱量要求在2.14.2

21、MJkg，過低時(shí)需加煤，過高時(shí)易使成磚過火。目前矸石磚的品種有實(shí)心矸石磚、多孔承重矸石磚、空心矸石磚。以煤矸石作燒磚內(nèi)燃科制磚生產(chǎn)工藝與用煤作內(nèi)燃料基本相同，僅需增加煤矸石粉碎工序。（2）煤矸石生產(chǎn)輕骨料。適宜燒制輕骨料的煤矸石主要是碳質(zhì)頁(yè)巖和選礦廠排出的洗矸，煤矸石的含碳量不要過大，以低于13為宜。有2種燒制方法：成球法與非成球法。成球法是將煤矸石破碎、粉磨后制成球狀顆粒，然后焙燒。其松散容重一般在1000kg/m左右。非成球法是把煤矸石破碎到一定粒度后直接焙燒。其容重一般在800kg/m左右。（3）煤矸石生產(chǎn)空心砌塊。煤矸石空心砌塊是以自燃或人工煅燒煤矸石為骨料，以磨細(xì)生石灰和石膏作膠結(jié)劑

22、，經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)成型、蒸汽養(yǎng)護(hù)制成的墻體材料，產(chǎn)品標(biāo)號(hào)可達(dá)200號(hào)。（4）煤矸石代替粘土生產(chǎn)水泥。煤矸石和粘土的化學(xué)成分相近并能釋放一定的熱量，用其代替部分或全部粘土生產(chǎn)普通水泥能提高熟料質(zhì)量。用煤矸石作水泥原料的生產(chǎn)工藝過程與生產(chǎn)普通水泥基本相同。將煤矸石按一定比例配合，磨細(xì)成生料，燒至部分熔融，得到以硅酸鈣為主要成分的熟料，再加入適量石膏和混合材料，磨成細(xì)粉而制成水泥。（5）煤矸石作水泥混合材料。煤矸石經(jīng)自燃或人工煅燒后具有一定的活性，可摻入水泥中作活性混合材料，與熟料和石膏按比例配合后進(jìn)入水泥磨磨細(xì)。煤矸石的摻入量取決于水泥的品種和標(biāo)號(hào)。在水泥熟料中摻入15的煤矸石，可制得325、425號(hào)普通硅

23、酸鹽水泥；摻量超過20時(shí)，按國(guó)家規(guī)定為火山灰硅酸鹽水泥。（6）對(duì)巖石的處理。對(duì)于煤矸石中的巖石，可以破碎篩分，其塊、粒、粉均可作為混凝土拌料、摻和料，生產(chǎn)建材預(yù)制件、免燒磚。石灰?guī)r也可用來燒制石灰。3.5.3提取化工產(chǎn)品含有礦物元素并具有一定深加工價(jià)值的煤矸石，來源于選煤矸和井巷位于特定地質(zhì)層位的掘進(jìn)矸?？衫玫牡V物元素主要是Si02、AL2O3、Fe2O3、FeS2和Mn、P、K等。AL2O3>35的高鋁煤矸石可用來制煉鋼高效脫氧劑硅鉛鐵合金、制取多用途的氫氧化鋁、堿式氧化鋁凈水刺、制造硫酸鋁和釹明礬的燒結(jié)料等。含F(xiàn)e與煤矸石氧化產(chǎn)生SO2是污染環(huán)境的罪魁禍?zhǔn)祝蛴质侵匾幕ぴ希?/p>

24、從煤矸石中回收硫鐵礦具有較高的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益。3.5.4煤矸石復(fù)墾覆土回填礦井采空區(qū)巖石段自燃矸石暫時(shí)不能加工利用的，可以充填塌陷區(qū)或埋填造地。充填造地只需保水措施，防止水土流失。在造地的片區(qū)上先將熟化表土轉(zhuǎn)移，然后墊鋪巖石及自燃矸石至一定厚度，碾壓整平再將熟化土覆蓋，如此分片區(qū)逐年擴(kuò)展，可造就大面積平地和臺(tái)階地同時(shí)結(jié)臺(tái)土壤改良，再造優(yōu)質(zhì)農(nóng)田。這樣，將排矸征地露天堆放變?yōu)樽獾卦斓貜?fù)墾，具有環(huán)保、經(jīng)濟(jì)與農(nóng)田基率建設(shè)多重意義。采用煤矸石不出井的采煤生產(chǎn)工藝，充填采空區(qū)，堿少矸石排放量和地表下沉量。采用煤矸石充填廢棄礦井。在道路等工程建設(shè)中，采用煤矸石代替粘土作基材技術(shù)，凡有利用條件的，應(yīng)摻用一

25、定比例的煤矸石。3.6綜合評(píng)述我國(guó)多年實(shí)踐表明，熟值在2.09x103KJ/Kg以上的煤矸石，都可用于生產(chǎn)建材。煤矸石既是一種燃料又可視其熱值含量而作為能源，使其發(fā)揮雙重效能。因而前景是很好的。用煤矸石代土節(jié)煤燒高標(biāo)號(hào)水泥熟料已被社會(huì)接受。特別在石灰石和煤炭資源豐富的地區(qū)，利用煤矸石與石灰石燒成的高標(biāo)號(hào)水泥外運(yùn)，解決了以往煤矸石外運(yùn)，經(jīng)濟(jì)上不合理的問題。在缺乏石灰石和煤炭地區(qū)，可以運(yùn)入煤矸石燒成的熟料生產(chǎn)水泥。煤矸石磚已成為我國(guó)礦區(qū)附近解決墻體材料的有效途徑。煤矸石砌塊已為社會(huì)承認(rèn)。煤矸石發(fā)電，我國(guó)已有成功經(jīng)驗(yàn)。江西萍鄉(xiāng)礦務(wù)局坑口矸石電站，采用熱值6.479X1036.106X103KJKg的

26、煤矸石，在相同規(guī)模下發(fā)電，成本不到0.06元并，屯燒渣也可做成產(chǎn)品銷售。煤矸石沸騰爐燒渣既是原料，又是經(jīng)過加工具有一定性能的產(chǎn)品，因此可以將沸騰爐視為水泥廠生產(chǎn)水泥混合材料的熱工設(shè)備?？梢园凑栈旌喜牧系募夹g(shù)要求加強(qiáng)生產(chǎn)控制，使炭盡可能完全燃燒，而又兼收供熱和發(fā)電之利。因此，在有條件的坑口、交通便利等地方，興建沸騰爐發(fā)電站，作為附近地區(qū)水泥廠混合材料的生產(chǎn)基地，是經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益都比較好的煤矸石綜臺(tái)利用途徑。用煤矸石生產(chǎn)的低標(biāo)號(hào)水泥，只要它的安定性能符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)其利用前景也是相當(dāng)好的。這主要是它作為水泥混合材料時(shí)具有參量大，成本低的優(yōu)勢(shì)。第四章 項(xiàng)目建設(shè)選址和有利條件4.1項(xiàng)目選址本項(xiàng)目選址于

27、彝良縣角奎鎮(zhèn)高家灘，離彝良縣城3公里，離彝良二級(jí)汽車客運(yùn)站1.5公里、昭彝路老線500米，交通十分便利。4.2建設(shè)條件4.2.1地形、地貌、地震情況地形地貌：項(xiàng)目區(qū)內(nèi)為緩坡地形，地勢(shì)為兩山夾一溝，溝邊有相應(yīng)的緩坡，面積約150畝左右，土方可基本平衡。地質(zhì)地震：根據(jù)縣地震局為6度以下地震區(qū)，不需抗震設(shè)防。4.2.2工程地質(zhì)與水文地質(zhì)4.2.2.1工程地質(zhì)巖石層里一般較清晰，產(chǎn)狀傾角不大，走向比較一致，局部地形有滲漏和塌陷，但不明顯，土層厚薄不等，多為紅壤土。4.2.2.2水文地質(zhì)根據(jù)水質(zhì)分析結(jié)果，按巖土工程勘察規(guī)范（GB50021-94）有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定，整個(gè)項(xiàng)目區(qū)內(nèi)地表水和地下水對(duì)砼無腐蝕性。4.

28、2.2.3氣候條件氣溫：年平均氣溫：17.2最冷月平均氣溫：4.7最熱月平均氣溫：36極端最低氣溫：3極端最高氣溫：42.5降水量：年平均總降水量：693mm一日最大降水量：133mm濕度：最冷月平均相對(duì)濕度：81%最熱月平均相對(duì)濕度：75%風(fēng)：風(fēng)速年平均：2.7m/s主導(dǎo)風(fēng)向和風(fēng)速：夏季NNW2.6m/s冬季NNW2.8m/s30年一遇最大風(fēng)速：23m/s全年日照時(shí)數(shù)1677.1小時(shí)4.2.2.4社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件項(xiàng)目點(diǎn)距離縣城近，目前全縣正在大力推進(jìn)城鎮(zhèn)化，各地城建項(xiàng)目正在全面展開。全縣58萬人，農(nóng)民人均收入1900元/年以上。4.2.2.5交通運(yùn)輸條件本項(xiàng)目選址于彝良縣角奎鎮(zhèn)高家灘，離彝良縣城

29、3公里，離彝良二級(jí)汽車客運(yùn)站1.5公里、昭彝路老線500米，交通十分便利。4.2.2.6市政公共設(shè)施依托條件供水方面：本項(xiàng)目的建設(shè)、生產(chǎn)用水由當(dāng)?shù)匦∠┙o，生活用水由管線接入，能夠保證本項(xiàng)目的用水需要。供電方面：本工程用電電源由縣城110KV變電站供給。電信通訊方面：網(wǎng)絡(luò)通訊全面覆蓋。4.2.2.7施工條件本項(xiàng)目施工難度較小，本地的施工隊(duì)伍可滿足施工需要。石料、砂、礫料、石灰等材料：開發(fā)區(qū)周圍石灰石儲(chǔ)量豐富，砂石料場(chǎng)較多，質(zhì)量較好，可以作為建筑用石料，運(yùn)輸距離較短。水泥：毛坪水泥廠生產(chǎn)的水泥可滿足本項(xiàng)目建設(shè)的選購(gòu)。鋼材：可從縣建材市場(chǎng)購(gòu)買或直接從生產(chǎn)廠家調(diào)運(yùn)，供應(yīng)方便。其它建筑材料：彝良縣本地

30、可滿足供應(yīng)。第五章 生產(chǎn)工藝我國(guó)早在50年代就開始了煤矸石綜臺(tái)利用的研究和生產(chǎn)并取得了一定的經(jīng)驗(yàn)和效果。近l0年來煤矸石建筑材料發(fā)展相當(dāng)迅速開拓了多種利用途徑發(fā)展了較成熟和較先進(jìn)的技術(shù)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)全國(guó)已有近300個(gè)墻體材料和水泥廠利用煤矸石生產(chǎn)產(chǎn)品，煤矸石的年利用量達(dá)到2500萬噸以上。為了進(jìn)一步開展煤矸石的綜合利用國(guó)家計(jì)委等領(lǐng)導(dǎo)部門制定了有關(guān)政策，鼓勵(lì)利用，要求各地區(qū)、各部門把煤矸石作為資源，在指導(dǎo)思想上，要從目前的“堆存為主”逐步轉(zhuǎn)變到“利用為主”，確定一大批單位作為直接綜合利用煤矸石的重點(diǎn)，同時(shí)規(guī)定了必要的不加利用的限制措施。近些年來，我國(guó)關(guān)于煤矸石生產(chǎn)建材的研究和應(yīng)用也有很大進(jìn)展。1

31、980年用于生產(chǎn)建材的煤矸石達(dá)到排量的l5，大多數(shù)屬于以粘土礦型為主的煤矸石(包括洗矸)。為了合理利用煤矸石，我國(guó)煤炭工業(yè)和建村部門按熱值劃分煤矸石的用途。煤矸石發(fā)熱量大小和碳含量和揮發(fā)分多少有關(guān)我國(guó)煤矸石發(fā)熱量多在6300KG/Kg,下，熱值高于舒6300KG/Kg的數(shù)量較少，約占l0左右，據(jù)80年代初調(diào)查熱值為33006300KG/Kg、l3003300KG/Kg和小于l300KG/Kg的煤矸石數(shù)量大體相當(dāng)，各占30左右。在小于1300KG/Kg的煤矸石中未計(jì)有些露天煤礦開采剝離的泥巖如果加上這一部分，小于1300KG/Kg的煤矸石比例將大幅度增加。下面介紹幾種技術(shù)比較成熟、生產(chǎn)投資少、能

32、耗低、銷路好、或用矸量較大，可以較好地將煤矸石綜合利用，起到保護(hù)環(huán)境作用的煤矸石利用途徑。5.1煤矸石作筑路和充填材料煤矸石是很好的筑路材料，它具有很好的抗風(fēng)雨侵蝕性能。目前，國(guó)內(nèi)使用煤矸石作筑路材料的不多，有待開拓。在道略建設(shè)中，特別是在鄉(xiāng)鎮(zhèn)公路中使用煤矸石可以降低筑路成率，改善環(huán)境，減少排放煤矸石占用的土地，是綜臺(tái)利用煤矸石的一條重要途徑途徑。煤矸石作塌陷區(qū)復(fù)地的充填材料，在我國(guó)部分煤礦已積累了很好的經(jīng)驗(yàn)，充填塌陷區(qū)復(fù)地有以下兩種辦法：一是將礦井或選煤廠所排的煤矸石直接坍塌陷坑，推平、覆土造地。二是在建井過程中或生產(chǎn)初期塌陷區(qū)尚未形成或未終止沉降時(shí)，在首粟區(qū)上方，根據(jù)地表下沉預(yù)計(jì)的深度、范

33、圍，預(yù)先排放矸石，稱為預(yù)排放矸復(fù)地。5.2利用煤矸石制磚全煤矸石制磚重點(diǎn)是原料破碎，破碎后的煤矸石顆粒級(jí)配對(duì)強(qiáng)度影響較大。四川某研究所曾做過45x45x45的燒結(jié)試驗(yàn)，在900 -940燒結(jié)溫度下，顆粒小于3.5毫米時(shí)，抗壓強(qiáng)度為14.78-16.53兆帕；顆粒小于0.25毫米時(shí)，抗壓強(qiáng)度為63.10-70.8兆帕。單一的全煤歷石制磚原料粉碎好后主要應(yīng)在水分與混合均勻上下功夫，相對(duì)來說工藝可以簡(jiǎn)化，建議工藝過程為：加水混合攪拌一陳化一攪拌一差速細(xì)碎對(duì)輥機(jī)處理（或輪碾處理卜真空擠出成型一切碼一干燥焙燒。粉碎好的煤矸石原料與粉煤灰混合在一起的工藝為：粉碎混合錘破機(jī)一攪拌一輪碾一陳化一攪拌擠出機(jī)一成

34、型一切碼一干燥焙燒。該工藝的輪碾處理尤為重要，它是保證原料充分混合均勻的關(guān)鍵。由于粉煤灰和煤歷石原料容重相差甚大，如果原料在混合不均勻前就陳化，其效果會(huì)受影響。因此采用了先攪拌、輪碾處理，再進(jìn)行陳化的工藝，這與煤稈石和粘土與煤矸石和頁(yè)巖的工藝處理過程有顯著的區(qū)別。陳化后的普通攪拌變成了攪拌擠出機(jī)，除了使原料進(jìn)一步的均化外，更重要的是兩種容重相差甚大的原料通過擠出后顆粒進(jìn)一步靠攏，增加密實(shí)性。如果在第二道攪拌擠出中加抽真空效果會(huì)更佳。攪拌擠出后的原料再進(jìn)行真空擠出成型，坯體的質(zhì)量就有了保證。粉碎好的煤矸石原料與站上充分混合后，工藝過程為：攪拌一陳化一再攪拌一輪碾一成型一切碼一干燥焙燒C第一道攪拌

35、加水至成型水分的80%一90%。按照原料塑性特點(diǎn)，確定合理的陳化周期3-7天；第二道攪拌基本加到成型水分；輪碾處理的主要作用是混碾、剪切作用，目的是改善原料顆料級(jí)配，提高料塑性指數(shù)，保證成型質(zhì)量。煤肝石和頁(yè)巖原料工藝方案基本與以上相同。要求煤碎石實(shí)心磚最大顆粒小于2.5毫米，0.5毫米以下的顆粒應(yīng)占55%以上；多孔磚最大顆粒小于2毫米，0.5毫米以下的顆粒應(yīng)占60%以上；壁薄的非承重空心磚最大顆粒小于1.5毫米，0.5毫米以下顆粒應(yīng)占65%以上；清水墻裝飾多孔磚和保溫?zé)Y(jié)砌塊最大顆粒應(yīng)小于1.2毫米，0.5毫米以下的顆料應(yīng)占80%以上。陳化前第一道攪拌加水至成型水分的80%-90%，陳化庫(kù)第二

36、道攪拌基本達(dá)到成型含水率，擠出少量補(bǔ)充加水調(diào)節(jié)。成型采用硬望或半硬塑擠出成型。全煤針石多孔磚成型水分控制在14%-15%之間；煤碎石和粉煤灰或煤歷石和頁(yè)巖原料的多孔磚成型水分控制在15%- 16%之間；煤懺石和錢上成型水分控制在16%-18%之間（成型水分主要取決于外摻量的大小，如果劾土摻配比例超過30%時(shí)應(yīng)取上限）。擠出機(jī)工作壓力應(yīng)按產(chǎn)品不同有所區(qū)別，煤碎石實(shí)心磚壓力可在1.5兆帕以下；煤針石多孔磚工作壓力應(yīng)在1.6-1.8 兆帕之間；承重空心磚、保溫空心砌塊和高強(qiáng)清水墻外裝飾多孔磚工作壓力在2.00兆帕以上。對(duì)于煤矸石和黏土原料來說，由于塑性較高，工作壓力可適當(dāng)降低，成型擠出時(shí)的真空度可以

37、在85%左右，其余產(chǎn)品成型真空應(yīng)在90%以上。早期的煤外石磚型尺寸一直沿襲普通實(shí)心勃土磚的參數(shù)。我國(guó)現(xiàn)行的普通實(shí)心勃土磚通稱標(biāo)準(zhǔn)磚，是從英制“九五”磚衍化而來，九五磚9.5英寸長(zhǎng)，灰縫寬 0.5英寸，能砌筑級(jí)差按5英寸變化厚度的墻體，即5、10、20英寸。實(shí)行公稱制以后，按尺度協(xié)調(diào)，磚的長(zhǎng)寬高比例是4:2:1，故構(gòu)造尺寸定為 240X115X53，加上10毫米的灰縫，其標(biāo)志尺寸就是250X125X625,這些都是非模數(shù)尺寸，也就是說此磚能砌筑長(zhǎng)、寬、高分別按250毫米、125毫米、62.5毫米進(jìn)級(jí)的數(shù)列尺寸的砌體或建筑物。對(duì)于我國(guó)現(xiàn)行的3M建筑模數(shù)系列，砌體的絕大部分都是非模參數(shù)。施工者以砍磚

38、、調(diào)整灰縫等措施來解決非模參數(shù)尺寸與模數(shù)尺寸的矛盾，不但費(fèi)工、費(fèi)料，砌筑質(zhì)量也不易保證，由干多年來施工已習(xí)以為常，也就感覺不出問題，其實(shí)它已經(jīng)阻礙了建筑業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化和工業(yè)化的進(jìn)程。因此，現(xiàn)在開發(fā)的煤歷石磚的定型尺寸，決不能再沿襲實(shí)心熱土磚的系列尺寸，必須探討新的符合現(xiàn)行模數(shù)及國(guó)際（ISO）的定型標(biāo)準(zhǔn)，以促進(jìn)建筑業(yè)的發(fā)展。世界上許多國(guó)家都關(guān)注煤碎石的利用，將其稱為“新資源”。美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、波蘭、俄羅斯、芬蘭等利用煤肝石生產(chǎn)建筑材料。法國(guó)、英國(guó)、俄羅斯用煤碎石生產(chǎn)燒結(jié)實(shí)心磚和空心磚，取得了成功的經(jīng)驗(yàn)。我國(guó)政府對(duì)此高度重視，提出了“因地制宜，積極利用”的方針，并采取一系列政策，如資金補(bǔ)助、貼

39、息貸款、減免稅賦等扶持性措施鼓勵(lì)煤環(huán)石綜合利用。原國(guó)家經(jīng)貿(mào)委、國(guó)家科技部頒布“煤廠石綜合利用技術(shù)政策要點(diǎn)”,提出“大力發(fā)展煤環(huán)石空七。磚等新型建筑材料”,已將利用煤碎石燒結(jié)磚確定為綜合利用煤環(huán)石制造燒結(jié)磚，據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前煤碎石磚年產(chǎn)量已達(dá)200億塊，年綜合利用煤環(huán)石可節(jié)約5000萬噸標(biāo)煤。5.2利用從煤矸石上洗選出來的煤泥生產(chǎn)蜂窩煤第六章 環(huán)境保護(hù)與消防安全、勞動(dòng)安全6.1環(huán)境保護(hù)6.1.1環(huán)境現(xiàn)狀該項(xiàng)目位于城市規(guī)劃區(qū)處，當(dāng)?shù)丨h(huán)境得到了有效保護(hù)，該區(qū)域污染小，環(huán)境條件良好。6.1.2項(xiàng)目環(huán)境污染源及污染物該項(xiàng)目產(chǎn)生下列固體垃圾，建設(shè)垃圾、少量施工工人生活垃圾和破碎后的廢棄物，產(chǎn)生的生活垃圾可以就地回填。施工區(qū)域相對(duì)獨(dú)立，不在鬧市區(qū)，可以采取適當(dāng)措施，減少施工噪音，破碎后廢棄物，通過加工，做成建筑墻體做建筑材料，因此，該項(xiàng)目本身不破壞環(huán)境，項(xiàng)目建設(shè)不會(huì)對(duì)居民的生產(chǎn)生活及周圍環(huán)境造成不良影響。6.1.3綜合治理措施作為國(guó)家級(jí)經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，對(duì)環(huán)境有較嚴(yán)格的要求，設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。在項(xiàng)目周邊街道多植樹木及綠化帶，移栽樹木，在美化項(xiàng)目的同時(shí)，降低項(xiàng)目的粉塵和噪音污染。6.2消防安全6.2.1消防安全設(shè)置的依據(jù)和原則該項(xiàng)目的建筑為各種建筑，根據(jù)消防法及其它有關(guān)消防的法律法規(guī)，并根據(jù)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范要