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煤矸石的性質(zhì)和分類?煤矸石的性質(zhì)和分類  寫論文用的

匿名用戶 | 2017-05-23 06:45

全部答案

（共1個(gè)回答）
  • 煤矸石的分類
    對(duì)煤矸石的分類和命名不僅是煤矸石綜合利用的基礎(chǔ)工作,而且也是一項(xiàng)綜合性較強(qiáng)的工作.各地煤矸石成分復(fù)雜,物理化學(xué)性能各異,不同的煤矸石綜合利用的途徑對(duì)煤矸石的化學(xué)成分及物理化學(xué)特征要求也不一樣.為煤矸石進(jìn)行科學(xué)、合理的分類對(duì)推動(dòng)煤矸石資源化利用具有十分重要的理論和實(shí)際意義,主要體現(xiàn)在最大限度地堆煤矸石進(jìn)行物盡其用、基于利用途徑對(duì)煤矸石進(jìn)行歸類堆放、為探索高附加值利用煤矸石技術(shù)途徑和其長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展提供決策性依據(jù).
    關(guān)于煤矸石的分類命名,目前國(guó)內(nèi)外至今尚無(wú)系統(tǒng)、完整和統(tǒng)一的方案,多是不同研究者根據(jù)某些特征提出自己的分類標(biāo)準(zhǔn).煤矸石的分類及命名方案很多,其中最簡(jiǎn)單、最常用的是以煤矸石的產(chǎn)地來(lái)分類.煤炭生產(chǎn)部門則習(xí)慣用顏色來(lái)分類命名,如黑矸、灰矸、白矸、紅矸等；或根據(jù)矸石產(chǎn)出層位來(lái)分類命名,如頂板矸、夾石矸等.煤矸石常見的分類依據(jù)有按來(lái)源分類、按自然存在狀態(tài)分類、分級(jí)分類法以及按利用途徑分類法.
    1、按來(lái)源分類 根據(jù)煤矸石的產(chǎn)出方式即來(lái)源可以將煤矸石分為洗矸、煤巷矸、巖巷矸、手選矸和剝離矸,有的研究中將自燃矸也作為按來(lái)源分類中的一類
    （1）洗矸 從原煤洗選過程中排出的尾礦稱為洗矸.洗矸的排量集中,粒度較細(xì),熱值較高,黏土礦物含量較高,碳、硫和鐵的含量一般高于其他各類矸石.
    （2）煤巷矸 煤礦在巷道掘進(jìn)過程中,凡是沿煤層的采、掘工程所排出的煤矸石,統(tǒng)稱煤巷矸.煤巷矸主要是由采動(dòng)煤層的頂板、夾層與底板巖石組成,常有一定的含碳量及熱值,有時(shí)還含有共伴生礦產(chǎn).
    （3）巖巷矸 在煤礦建設(shè)與巖巷掘進(jìn)過程中,凡是不沿煤層掘進(jìn)的工程所排放出的煤矸石,統(tǒng)稱巖巷矸.巖巷矸所含巖石種類復(fù)雜,排出量較為集中,其含碳量較低或者不含碳,所以無(wú)熱值.
    （4）手選礦 混在原煤中產(chǎn)出,在礦井地面或選煤廠由人工揀出的煤矸石稱為手選礦.手選礦具有一定的粒度,排量較少,主要來(lái)自所采煤層的夾矸,具有一定的熱值,與煤層共伴生的礦產(chǎn)業(yè)往往一同被揀出.
    （5）剝離矸 煤礦在露天開采時(shí),煤系上覆巖層被剝離而排出的巖石,統(tǒng)稱為剝離矸.其特點(diǎn)是所含巖石種類復(fù)雜,含碳量極低,一般無(wú)熱值,目前主要是用來(lái)回填采空區(qū)或填溝造地等,有些剝離矸還含有伴生礦產(chǎn).
    （6）自燃矸 自燃矸也稱為過火矸,是指堆積在矸石山上經(jīng)過自然后的煤矸石.這類矸石（渣）原巖以粉砂巖、泥巖與碳質(zhì)泥巖居多,自燃后除去了矸石中的部分或全部碳,其燒失量較低,顏色與煤矸石原巖中的化學(xué)組成有關(guān),具有一定的火山灰活性和化學(xué)活性.
    2、按自然存在狀態(tài)分類 在自然界中,煤矸石以新鮮矸石（風(fēng)化矸石）和自燃矸石兩種形態(tài)存在,這兩種矸石在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上有很大的區(qū)別,因而其膠凝活性差異很大.
    （1）新鮮矸石 （風(fēng)化矸石）是指經(jīng)過堆放,在自然條件下經(jīng)風(fēng)吹、雨淋,使塊狀結(jié)構(gòu)分解成粉末狀的煤矸石.該種煤矸石由于在地表下經(jīng)過若干年緩慢沉積,其結(jié)構(gòu)的晶型比較穩(wěn)定,其原子、離子、分子等質(zhì)點(diǎn)都按一定的規(guī)律有序排列,活性也很低或基本上沒有活性.
    （2）自燃矸石是指經(jīng)過堆放,在一定條件下自行燃燒后的煤矸石.自燃矸石一般呈陶紅色,又稱紅矸.自燃矸石中碳的含量大大減少,氧化硅和氧化鋁的含量較未燃矸石明顯增加,與火山渣、浮石、粉煤灰等材料相似,也是一種火山灰質(zhì)材料.自燃矸石的礦物組成與未燃矸石相比有較大的差別,原有高嶺石、水云母等黏土類礦物經(jīng)過脫水、分解、高溫熔融及重結(jié)晶而形成新的物相,尤其生成的無(wú)定形SiO2和Al2O3,使自燃煤矸石具有一定的火山灰活性.
    3、分級(jí)分類法 以上方法對(duì)煤矸石進(jìn)行分類只能反映煤矸石某一方面的特性,不利于煤矸石的綜合作用.歐洲各主要產(chǎn)煤國(guó)、美國(guó)、澳大利亞等國(guó)對(duì)煤矸石的綜合利用進(jìn)行了大量的研究,提出過多種分類方案,其中以前蘇聯(lián)的研究最具代表意義.他們按煤矸石的來(lái)源、特點(diǎn)、成分等不同指標(biāo)分等級(jí)列出分類符號(hào),然后根據(jù)各種利用途徑對(duì)煤矸石質(zhì)量的要求,填入所需的分類符號(hào).根據(jù)分類符號(hào)所規(guī)定的質(zhì)量要求,可以方便地選擇煤矸石的加工工藝和綜合利用途徑.
    20世紀(jì)80年代以來(lái),我國(guó)科技工作者針對(duì)我國(guó)的煤矸石情況進(jìn)行了較為深入的研究,同時(shí)借鑒國(guó)外的分類方法,提出了各種分類方案,并采用多級(jí)分類命名的方法,希望能夠充分反映煤矸石的物理化學(xué)以及巖石礦物學(xué)特征,以期為煤矸石的利用提供方便,其分類方法如下介紹.
    （1）重慶煤炭研究所提出煤矸石的三級(jí)分類命名法,三級(jí)分別為矸類（產(chǎn)出名稱）、矸族（實(shí)用名稱）、矸巖（巖石名稱）.該方案首先按煤矸石的產(chǎn)出方式將其分為洗矸、煤巷矸、巖巷矸、手選矸和剝離矸五個(gè)類,最后按煤矸石的巖石類型劃分矸巖.
    （2）中國(guó)礦業(yè)大學(xué)以徐州礦區(qū)煤矸石的研究為基礎(chǔ),提出了華東地區(qū)煤矸石分類方案.該方案是以煤矸石在建材方面的利用為主要途徑的一種分類方案.分類指標(biāo)為巖石類型、含鋁量、含鐵量和含鈣量,四個(gè)指標(biāo)均分為四個(gè)等級(jí),除巖石類型以筆畫順序排等級(jí)外,其他三個(gè)指標(biāo)都以含量多少排等級(jí),以阿拉伯?dāng)?shù)字表示等級(jí)次序.然后以巖石類型等級(jí)序號(hào)為千位數(shù)字,依次與其他三個(gè)指標(biāo)的等級(jí)序號(hào)組成一個(gè)四位數(shù),作為煤矸石分類代號(hào).
    4、按利用途徑分類
    分級(jí)分類方法雖然能比較全面的反映煤矸石的相關(guān)特征,但該方法過于復(fù)雜.鑒于煤矸石活性與煤矸石所含黏土礦物種類以及數(shù)量相關(guān),便于煤矸石建材資源化利用,有些人層建議按煤矸石黏土礦物組成和數(shù)量對(duì)煤矸石進(jìn)行分類,按煤矸石中高嶺土、蒙脫土和伊利石含量多少將煤矸石分為高嶺土質(zhì)矸石、蒙脫土質(zhì)矸石、伊利石質(zhì)矸石和其他矸石,其他矸石是指所含黏土礦物總量小于10%的煤矸石.根據(jù)煤矸石主要利用途徑,一是作為原料,二是利用其熱值,結(jié)合煤矸石的礦物組成和碳含量,可以對(duì)煤矸石進(jìn)行一下分類.
    煤矸石中的碳含量決定著煤矸石資源化利用的方向,根據(jù)固定碳含量將煤矸石劃分為四個(gè)等級(jí)；1級(jí)20%（高碳的）.
    根據(jù)煤矸石中的巖石礦物的組成特征可以將其分為高嶺石泥巖（高嶺石含量>50%）、伊利石泥巖（伊利石含量>50%）、碳質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖（或粉砂巖）、砂巖與石灰?guī)r.巖石礦物組成的差異必然導(dǎo)致化學(xué)組成存在差別,根據(jù)煤矸石中Al2O3含量和Al2O3/SiO2比值可以將煤矸石分為高鋁質(zhì)、黏土巖質(zhì)和砂巖質(zhì)矸石三大類.
    盡管當(dāng)前煤矸石的分類方法很多,但尚未形成一個(gè)統(tǒng)一的、明確的分類及命名方案.只有對(duì)各地區(qū)的煤矸石物理、化學(xué)以及巖石礦物性質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)的研究,建立起比較完備的煤矸石數(shù)據(jù)庫(kù),才能基于煤矸石綜合利用來(lái)確定煤矸石的分類.從有利于煤矸石綜合利用,且分類簡(jiǎn)單的方面來(lái)說,有些人認(rèn)為根據(jù)煤矸石的碳含量和礦物組成進(jìn)行分類是一種比較適合的分類方法.
    匿名用戶 | 2017-05-23 06:45

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