国内煤矸石资源再利用现状
我国煤矸石综合利用早在20世纪50年代就已开始，但将煤矸石作为一种资源开发利用是在20世纪70年代后期才逐渐兴起。60多年来，通过广大科技工作者的努力，我国煤矸石资源化利用领域逐步拓宽，加工技术日趋成熟，煤矸石综合利用率也不断提高，其综合利用率从1990年的20%提高到2011年的62%。图1-1是历年我国煤矸石的产生量和综合利用情况。由图1-1可看出，从1990年至今，我国煤矸石的处理能力显著提高，从1990年的 2600万吨增加至2010年的 3.65亿吨，处理能力增加 14 倍，而且，图 1-1 还显示，我国煤矸石的综合利用量在“九五”以后发展迅速。
煤矸石综合利用主要有以下几个方面。
(1) 能源领域
煤矸石作为低热值燃料，用煤矸石发电可以充分利用自身所具有的发热量，实现资源节约和持续利用。我国煤矸石发电的历史始于20世纪70年代，自四川永荣矿务局和江西萍乡矿务局首先开展煤矸石发电的工业化试验以来。2013年，国内煤矸石等低热值燃料发电机组总装机容量达2.8x107kW，单机容量从6~300MW等级都有，年利用煤矸石14x108t年发电量1.6x1011kW，替代了上千台矿井供热供暖小锅炉，除减少大量污染排放外，还置换出大量煤。但煤矸石发电企业也面临着两个挑战：一是发电企业大都处于亏损或微利运行状态，企业经济效益有待提高；二是发电企业面临着锅炉渣和飞灰处理、烟尘监测与控制技术难度高等巨大环保压力。
(2) 建材领域
包括生产煤矸石砖、代替黏土生产水泥、制备陶瓷、作混凝土轻集料等。我国自 20世纪60年代就在四川、辽宁等地开展了煤矸石制砖的工业化试验，1964年，四川永荣矿务局建成国内第一座利用煤矸石为原料的矸石砖厂。据不完全统计，2012年达到年生产6亿块标砖的生产能力，每年消耗煤矸石约1.9x10%t。我国全煤矸石烧结砖技术装备也达到国际先进水平。
目前，煤矸石常规制烧结砖、空心砖等在生产技术上已取得突破，但产品规格型号少、整体质量水平不高，市场所需要的承重、保温隔热和具有装饰性的多用途多孔砖还不能满足要求。其进一步发展主要依赖于生产工艺和先进装备的创新，开发多功能、多品种的矸石砖逐步成为未来发展的方向[33]。另外，煤矸石用于代替黏土作为生产水泥的原料，在实际生产中的掺加量仍然很低。国内外在煤矸石生产水泥方面仍停留在如何充分激发煤矸石的水泥化活性以提高其掺加量等应用开发阶段。
(3)工程填料
包括煤矸石筑路、造地复垦、回填采空区和塌陷区等。煤矸石筑路、回填等方面的利用也是煤矸石综合利用的重要途径之一。安徽省在该方面开展较早。如 1973年，淮北矿务局张庄煤矿和朱庄煤矿利用煤矸石充填塌陷区造地，并在其上建起职工住宅[34]。2011 年我国充填采空区、塌陷区、筑基修路、土地复垦等利用煤矸石达到215x10°[35]。煤矸石用作工程填料不需要增加成本，且用量大，给煤矿带来较好的经济效益;缺点是粗放利用，不能很好实现资源综合有效利用。
(4)工产品领域
煤矸石中含有多种元素，特别是稀有元素，其化学成分中含量最高的是SiO和Al煤矸石化工用途主要有三类:一是通过各种不同的方法提取煤矸石中的某一种稀有元素，如 Ga、Se、Ti、Co等;二是回收煤矸石中的有益矿产品，如高岭土、硫铁矿等;三是生产含硅、铝、硫等无机化工产品，如合成碳化硅、制备分子筛、制取白炭黑、聚合氧化铝、硅铝铁合金等，用煤矸石生产化工产品可解决传统技术的不足，使其资源化再利用，是煤矸石重要的高值化利用的途径。但由于不同矿区煤矸石组成差异较大，因此，需要在化学成分和矿物组成分析的基础上进行分类综合利用。
（5）农业领域
利用煤矸石生产有机复合肥、微生物肥料或土壤改良剂。
近年来，我国煤矸石资源的开发利用研究已经取得了长足进展和成效，特别在发电、建材和工程填料等领域取得了较大经济效益和社会效益；在高附加值的新材料，新产品利用领域也有了很大的发展。但相对于巨大的煤矸石产生量，现有的产业化利用途径仍然不能满足其处理需求，一些综合利用新技术与大规模工业化仍然存在差距，煤矸石综合利用水平和效率不高。
随着我国工业技术水平的发展和社会对新产品的要求，煤矸石资源化综合利用应该在已有利用的基础上重视煤矸石组分与特性的研究，依据煤矸石的特性和实际需要进行分类开发利用:提升煤矸石的传统应用技术水平，优化工艺、降低成本，增强市场竞争力;促进煤矸石制化工新产品和新型建材产业发展，提高煤矸石资源化率;强化煤矸石新材料、新产品的基础和应用研究，拓宽应用途径和领域;加大扶持和引导，提高企业对煤矸石开发利用的积极性，带动相关产业发展。
依靠科技进步，开发煤矸石资源化综合利用新技术、新方法、新产品，尤其是开拓具有高科技含量、高附加值深加工产品，并使其产业化，这样，在满足社会需求的同时，培育衰老矿山或资源枯竭型煤矿城市的经济转型，增加新的经济增长点，创造更多的就业机会，以取得良好的经济效益、社会效益和环境效益。
来源：环境安全科学
