煤矸石的活化

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煤矸石的活化

作者：李艳辉李蕾蕾

来源：《建材发展导向》2014年第06期

摘要：煤矸石的排放量在逐年增加，对环境造成的污染越来越严重，却不能被合理的利用，特别是因为其活性低不能被大规模用于需要量较大的建筑行业。文章通过分析煤矸石的化学组成及结构，探讨了煤矸石活性低的原因，并系统分析煤矸石活化的常用方法，为进一步研究煤矸石开拓思路。

关键词：煤矸石；活化；非金属材料；早强剂

1 煤矸石概况

煤矸石是煤炭生产加工过程中产生的固体废气物，是目前我国年排放量和累计堆存量最大的工业固体废弃物之一。煤矸石的大量堆积对自然环境造成了严重破坏，促使大气、土壤、水体污染及地质灾害的频繁发生。因此如何使煤矸石变废为宝，为煤矸石的资源化利用寻求合理、广阔的应用前景，已成为科技工作者研究的突出课题。

2 煤矸石的综合利用现状

煤矸石的利用途径相对较广阔，利用煤矸石为原料生产有机复合肥和微生物肥料；利用煤矸石发电、取暖；自燃后的煤矸石可以用做路基材料；还可以利用煤矸石烧结多孔砖、小型空心砌块砖、轻质陶粒隔墙板等；也可代替粘土用于建筑工程中。

虽然煤矸石的利用途径很多，但由于利用技术的限制，以及利用过程中产生的副作用，致使我国目前煤矸石的总利用量依然不是很大，与建设资源节约型与环境友好型社会还有很大差距，煤矸石的利用还有很大的待开发空间。为此，众多研究者将目光转向了如何提高煤矸石的火山灰活性，以提高其利用率，如改善水泥干缩性和安定性，提高抗硫酸盐侵蚀性能等。

3 煤矸石的活化方法

煤矸石之所以能进行活化，主要是具有Al和Si元素，但由于其中含有碳，并且结构较稳定，所以活化较困难。所以，只要除去煤矸石中的碳并且破坏其稳定结构就可以提高活化率，现行的活化方法有机械活化、热活化、化学活化以及它们的组合——复合活化。

3.1 热活化

煅烧后的煤矸石有两方面作用：（1）除碳，由于煤矸石是夹在煤层中的，不同程度的含有碳，而碳对水泥的强度、需水量、耐久性等都会有影响，因此对于未自燃过的煤矸石必须通过煅烧除去碳后才可利用。（2）煅烧过程中煤矸石的活性组分会发生非常大的变化，高温加