煤矿废弃物资源化利用与循环经济浅议

马群英

（安徽省淮北市濉溪县刘桥镇恒源煤矿，安徽 淮北 234000）

1 前言

煤炭在我国能源产业和消费结构中占70%左右，是我国重要的战略性能源。煤炭工业在我国国民经济中占有极为重要的地位。在煤炭的大量开采和利用过程中，也带来了一系列的环境和生态问题。如煤炭开采引起地表塌陷、煤矸石大量堆放、废水外排等环境问题，对社会文明进步产生了不利影响，制约了煤炭企业的可持续发展。

循环经济是“资源-产品-再生资源”的物质闭环流动型经济的简称，它与清洁生产、生态煤矿一起成为当今矿区环保战略的3个发展方向。从物质流动的方向看，循环经济改变了传统工业“资源-产品-废物”单向线性流动，单纯依靠消耗资源和破坏生态环境实现经济增长的模式，逐渐成为许多国家环境和发展的主流。循环经济的标志是优质资源总量不减少或增加。

在煤炭开采和洗选过程中，产生煤矸石、废水以及工作面生产设备更换下来数量较大的润滑油和乳化油，这些废弃物堆放或直接外排，不仅占用土地，污染环境，还浪费了大量的可利用资源，还要缴纳排污费，这与循环经济的模式相违背，因此，按照循环经济的原理开展煤炭废弃物循环利用也是实现矿区循环经济的有效途径之一。

2 煤矿废水综合利用模式

2.1 矿井水

矿井废水是煤炭开采过程中向地面排出的液体废弃物。为确保煤矿井下安全生产，必须及时排出大量的矿井涌水。由于它含有大量的煤泥、硫化物、石油类、COD等污染物，直接外排会污染周边环境，还要缴纳水资源费和排污费，因此矿井水处理回用是煤矿急需解决的问题。

在国内，全国煤矿外排矿井水达22亿吨，综合利用率仅为20%左右，在我国矿井水有着巨大的利用潜力，前景广阔。通过分析，我国煤矿矿井水中普遍含有以煤粉和盐粉为主的悬浮物以及可溶性无机盐类，有机物含量很少，一般不含有毒物质，矿井水水质较好，为矿井水再利用提供了可能的前提。目前，国内对矿井水的处理多采用混凝、沉淀、过滤、除盐、消毒的工艺。矿井水可考虑的综合利用方向有以下几个方面：井下消防、工广抑尘洒水、洗煤补水、电厂生产用水、设备冷却水、绿化用水、储煤场用水、矸石山灭火用水等。主要的处理工艺流程图如下：

2.2 洗煤水

洗煤废水是煤矿湿法洗煤加工工艺的工业尾水，含有大量的煤泥和泥沙，给矿区附近的环境造成了污染，处理洗煤废水有3个目的:节约工业用水，最大限度地从煤泥水中分离出固体悬浮物，以获得分选介质-循环水:节约能源，最大限度回收精煤，提高精煤产率；保护环境，减少外排废水。

煤泥水处理是选煤厂工艺流程中十分重要的环节，它包括分级、浮选、浓缩、过滤等作业，主要任务是选出精煤回收尾煤净化洗水，实现清水洗煤，洗水闭路循环，废水零排放，是实现选煤厂循环经济和可持续发展的重要途径。

2.3 生活污水

生活污水是煤矿的一个很大废水源，一般来源于居住区和工业厂区的洗浴中心、办公楼、食堂、宿舍、洗衣机房、锅炉房等用水场合，生活污水不经处理直接外排，不仅污染环境，还浪费了宝贵的水资源。如果处理后回用，不仅可以减少污染，还可以缓解水资源紧张的局面，降低排污费，是符合资源再生循环利用理念的可持续发展的水资源开发利用模式。

煤矿生活污水所含污染物的成分比较复杂，一般采用物理、化学、生物相结合的工艺进行处理，处理后的水可用于生活杂用水、矿井生产用水、绿化用水等。处理工艺流程如下：

山东省某煤矿对生活污水进行深度处理，实现了废水的零排放，年少交纳排污费36万元，年回用水44万吨，节约自来水成本72.6万元。

3 煤矿废弃物综合利用

3.1 煤矸石

煤矸石是煤炭开采和加工过程中排出的废弃物，主要产生于井巷掘进、煤炭洗选、露天开采剥离中。排放量约占煤炭产量的10%-20%。截至2003年国内历年存矸石量达30亿吨，占地5500hm2，并以每年1.5-2.0亿吨的速度递增，增加占地300-400hm2，国有重点煤矿现有矸石山1000多座，可燃矸石山约占20%左右，大量堆放的矸石不仅占用土地，还污染环境，并且由于矸石的自燃，还造成大气污染和水污染，影响了煤炭工业的可持续发展。煤矸石的综合治理，不仅可以减少污染，退地还田，而且可以变废为宝，节约煤炭资源，符合煤炭企业清洁生产和循环经济理念。

煤矸石是可利用的资源，而且利用途径很多，主要有：⑴煤矸石发电。煤矸石发电以循环硫化床锅炉为主要炉型，燃用煤矸石，产生的热量既可以发电，也可以用于采暖供热，燃烧后的灰渣具有较高的活性，是生产建材的良好原料；⑵煤矸石建材及制品。如制砖、制水泥等。用煤矸石代替黏土制砖、制水泥等建筑材料，既可实现废物再利用，又能节约土地，减少生态破坏;⑶煤矸石制取化工产品。利用煤矸石、玻璃粉为主要原料，添加适量发泡剂和稳定剂研制的泡沫玻璃具有吸声、质轻、不易老化、加工方便等特点；⑷复垦回填及做土壤改良剂。

目前国内煤矿对煤矸石的利用途径主要是作为路基、地基及制造建筑材料。随着经济和技术的发展，利用煤矸石发电和制造化工产品的工艺已日趋成熟。

3.2 废润滑油

随着经济的发展，润滑油的应用日益广泛，全世界每年消耗润滑油约4000万吨，我国作为润滑油消费大国，2005年消费量高达600多万吨。润滑油是从石油中提炼的，属于耗竭性的资源，我国在石油资源上的短缺，已经使国家经济安全受到了很大的威胁，废润滑油再生则可成为宝贵的再生资源和能源。

煤矿工作面生产设备使用的润滑油超过一定的期限需要进行更换。目前，国内多数煤矿企业对润滑油的处理方式有两种：⑴含废润滑油的废水处理后达标排放。⑵送往有资质的单位进行再生后回用。含油废水的处理非常困难，处理成本高，因此，如果把高精密设备的润滑油换下来经过处理后，再加到一般设备中，在矿区建立废油收集系统，可节约原油减少浪费，符合循环经济的理念。

结束语

节约资源、保护环境是煤炭工业发展的必然选择。推行清洁生产是当今全球性的潮流，是改变我国目前粗放型经济发展模式的重要措施之一，是工业污染防治的最佳模式，是实现煤矿经济效益和环境效益双赢的有效途径，是建设循环经济、实施可持续发展战略的重要举措。

煤炭是我国重要的战略资源，煤炭工业的可持续发展关系到整个社会的可持续发展。目前，大多数煤炭企业采用的是粗放型的发展模式，水资源浪费严重，大量的煤矸石堆放，工作面设备更换下来的润滑油直接抛弃，煤矿清洁生产迫在眉睫。

实施煤矿清洁生产，促进循环经济，走循环经济的道路，能从根本上解决煤矿的污染问题，进一步提高经济效益。清洁生产和循环经济将成为煤炭企业可持续发展的重要实现形式。

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