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节能减排:全级配原状煤矸石混凝土生产及应用技术

技术领域:节能减排 技术先进性:煤矸石本身具有一定的可塑性和烧结性, 再经过均化、 破碎、 净化和陈化等 工艺处理后可用于生产砖料。 目前, 煤矸石利用最为普及的就是生产建筑用砖, 应用地区广, 生产工艺成熟。 因而煤矸石混凝土制品的社会效益具体表现为: (1) 生产煤矸石混凝土制品可大量利用煤矸石、 粉煤灰, …

技术领域:节能减排

技术先进性:煤矸石本身具有一定的可塑性和烧结性, 再经过均化、 破碎、 净化和陈化等 工艺处理后可用于生产砖料。 目前, 煤矸石利用最为普及的就是生产建筑用砖, 应用地区广, 生产工艺成熟。 因而煤矸石混凝土制品的社会效益具体表现为: (1) 生产煤矸石混凝土制品可大量利用煤矸石、 粉煤灰, 其掺量可达 90 以上, 能起到充分利用固废、 减少堆放及其污染、 保护环境的作用。 (2) 项目实施后, 不需要矿山开采, 可以更好地节约国家矿山资源。 (3) 煤矸石混凝土制品质量轻、 保温隔热性好、 强度及耐久性满足建筑设 计及施工要求。 利用其质轻、 保温、 隔声及耐久等特性, 可应用于新建建筑的墙 体、 填充、 内墙、 屋面等部位。 (4) 利用其可浇注特性, 从而实现形状和颜色多变、 可调、 可涂、 可绘、 现场装配等效果, 可应用于景区步梯、 护栏、 园林、 市政配件及路面等。 使得其 制品种类繁多, 应用面广, 具有较大的市场潜力和推广意义。

主要技术性能:废物再利用,减少环境污染

技术在市场的应用情况:煤矸石混凝土路政制品: 以水泥、 煤矸石和水为主要原料, 加入粉煤灰、 外 加剂等辅助原料, 经搅拌、 成型、 养护等工艺生产, 且可配置钢筋, 主要应用于 路基、 路面边坡支护, 公路及河道防洪、 防冰、 防雪、 防沙和绿化, 以确保公路 正常运行的混凝土制品。

技术的推广前景:该项目的建设与实施, 可有效减少当地煤矿开采过程中产生的煤矸石堆存 量, 同时可有效减少由于煤矸石的堆存给矿区生态环境带来严重的破坏, 如土地 占用、 矿区地表生态环境的破坏; 对周边大气、 水、 土环境的影响等。 这些对周 边环境直观的、 有利的影响势必会得到当地政府的支持。 该项目是通过对煤矸石的进行破碎、 清洗和筛分处理, 采用水泥、 粉煤灰作 为胶凝材料, 处理后的煤矸石作为粗、 细骨料, 添加高效减水剂与防水高分子聚 合物外加剂, 同时采用优化配合比的富浆作为保护层, 形成具有高强拱架结构的 水泥石保护的全级配煤矸石混凝土及其制品。 采用煤矸石替代天然骨料的砂、 石 来配制煤矸石混凝土, 在减少煤矸石固体废弃物堆放量的同时, 还可以节约资源。 同时, 其制品种类齐全, 应用面广。

技术的环境效益分析:煤矸石作为一种大宗工业固体废弃物严重危害自然环境, 但其也是富含硅、 铝的二次资源, 应使其得到高效利用。 未来煤炭工业生产必将朝着低成本、 低能 耗和低污染的方向发展。 煤矸石的有效处理与利用, 既可以实现煤炭工业的绿色 发展, 也能实现二次资源的循环利用, 符合现代工业发展理念。

技术的经济效益分析:目前全国矸石产量在 7~8 亿 t, 产矸率在 20左右, 其中采掘矸占 5~10, 选矸 12~18。 如山西省某煤矿年产煤炭 350 万 t, 产出矸石 150~180 万 t, 产 矸率 40~50, 煤矸石主要是洗煤厂产生的洗矸。 随着国家环保政策的收紧, 矸石山堆存难以为继, 亟需寻找新的途径。 生产建材产品是实现规模化利用煤矸石的主要方式之一, 各地区应积极引进 烧结砖、 水泥、 发泡砖、 混凝土、 路基材料、 造型砂等传统建材产品项目。 鉴于 低端产品市场区域空间有限, 地方政府在采购过程中应优先考虑符合标准的煤矸 石综合利用产品。 同时, 应重点开发引进新型建材产品技术项目, 包括陶粒、 保 温砌块、 泡沫玻璃、 微晶玻璃、 发泡陶瓷、 岩棉、 保温材料等适用于建筑节能、 绿色建筑的新型建材产品, 推动山西省建材产业转型升级。 以某企业生产煤矸石免烧砖为例, 项目规模为年生产煤矸石标砖 8000 万块; 项目总投资 500 万元; 年生产期 10 个月, 以每块砖 0.08 元利润计算, 可实现年 利润约为 640 万元; 以年生产 8000 万块煤矸石免烧标砖计算, 可实现年消耗煤 矸石 8 万 t 以上。 而山西某煤矿集团投资 6500 万元, 建成年生产能力 1.3 亿标块、 日处理煤矸石 1000 t 多、 产值可达 2000 万元的新型墙体材料厂, 年消化煤矸石 将近 40 万 t。

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作者: 碳中和

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