煤矸石

　　礦業固體廢物的一種，洗煤廠的洗矸、煤炭生產中的手選矸、半煤巷和巖巷掘進中排出的煤和巖石以及和煤矸石一起堆放的煤系之外的白矸等的混合物。煤矸石發熱量一般為800～1500卡/克，其無機成分主要是矽、鋁、鈣、鎂、鐵的氧化物和某些稀有金屬。其化學成分組成的百分率：SiO₂為52～65；Al₂O₃為16～36；Fe₂O₃為2.28～14.63；CaO為0.42～2.32；MgO為0.44～2.41；TiO₂為0.90～4；P₂O₅為0.007～0.24；K₂O+Na₂O為1.45～3.9；V₂O₅為0.008～0.03。

　　煤矸石棄置不用，占用大片土地。煤矸石中的硫化物逸出或浸出會污染大氣、農田和水體。矸石山還會自燃發生火災，或在雨季崩塌，淤塞河流造成災害。中國積存煤矸石達10億噸以上，每年還將排出煤矸石1億噸。為瞭消除污染，自60年代起，很多國傢開始重視煤矸石的處理和利用。利用途徑有以下幾種：

　　①　回收煤炭和黃鐵礦：通過簡易工藝，從煤矸石中洗選出好煤，通過篩選從中選出劣質煤，同時揀出黃鐵礦。或從選煤用的跳汰機──平面搖床流程中回收黃鐵礦、洗混煤和中煤。回收的煤炭可作動力鍋爐的燃料，洗矸可作建築材料，黃鐵礦可作化工原料。

　　②　用於發電：主要用洗中煤和洗矸混燒發電。中國已用沸騰爐燃燒洗中煤和洗矸的混合物（發熱量每公斤約2000大卡）發電。爐渣可生產爐渣磚和爐渣水泥。日本有10多座這種電廠；所用中煤和矸石的混合物，一般每公斤發熱量為3500大卡；火力不足時，用重油助燃。德意志聯邦共和國和荷蘭把煤礦自用電廠和選煤廠建在一起，以利用中煤、煤泥和煤矸石發電。

　　③　制造建築材料：代替粘土作為制磚原料，可以少挖良田。燒磚時，利用煤矸石本身的可燃物，可以節約煤炭。

　　煤矸石可以部分或全部代替粘土組分生產普通水泥。自燃或人工燃燒過的煤矸石，具有一定活性，可作為水泥的活性混合材料，生產普通矽酸鹽水泥(摻量小於20％)、火山灰質水泥（摻量20～50％）和少熟料水泥（摻量大於50％）。還可直接與石灰、石膏以適當的配比，磨成無熟料水泥，可作為膠結料，以沸騰爐渣作骨料或以石子、沸騰爐渣作粗細骨料制成混凝土砌塊或混凝土空心砌塊等建築材料。英國、比利時等國有專用煤矸石代替矽質原料生產水泥的工廠。

　　煤矸石可用來燒結輕骨料。日本於1964年用煤矸石作主要原料制造輕骨料，用於建造高層樓房，建築物重量減輕20％。

　　④　提取化工產品：含鋁量高、含鐵量低的煤矸石經焙燒或在沸騰爐中燃燒，可使沒有化學活性的高嶺土(Al₂O₃·2 SiO₂·2H₂O)轉變成具有相當化學活性的煅燒高嶺土（Al₂O₃·2SiO₂），其中的Al₂O₃易於與酸起反應。用硫酸浸取可得硫酸鋁[Al₂(SO₄)₃]；用鹽酸浸取可得結晶氯化鋁。浸取後的殘渣，主要為二氧化矽，可作生產橡膠填充料和濕法生產水玻璃的原料。剩餘母液內所含的稀有元素（如鍺、鎵、釩、鈾等），視含量決定其提取價值。

　　此外，煤矸石還可用於生產低熱值煤氣，制造陶瓷，制作土壤改良劑，或用於鋪路、井下充填、地面充填造地。在自燃後的矸石山上也可種草造林，美化環境。