煤矸石是煤礦開采過程中產(chǎn)生的固體廢棄物，對環(huán)境危害嚴(yán)重。采用煤矸石制備環(huán)境材料、建筑材料、多孔陶瓷、煅燒高嶺土、鋁基化工原料等高值材料，不僅可有效實(shí)現(xiàn)固體廢物的減量化、無害化，還可緩解我國能源和資源的不足。

制備水泥

根據(jù)煤矸石化學(xué)成分與黏土接近的特點(diǎn)，可用煤矸石代替黏土提供鋁硅酸鹽原料制備水泥。煤矸石作水泥原料使用時(shí)可改善水泥生料的易燒性、干縮性和安定性，降低水化熱，穩(wěn)定熱工制度，提高水泥熟料的質(zhì)量和抗耐硫酸鹽性能。用煤矸石為原料可燒制水泥熟料、早強(qiáng)水泥、煤矸石少熟料水泥和煤矸石無熟料水泥，磨制各種通用水泥等。

制備環(huán)境材料

煤矸石對于部分常規(guī)污染物、重金屬和有機(jī)物具有一定的去除效果，其經(jīng)預(yù)處理之后可用作廉價(jià)的吸附劑，用以水處理。

制備建筑用磚

煤矸石具有一定的可塑性和燒結(jié)性，經(jīng)均化、破碎、凈化和陳化等工藝處理后可用于生產(chǎn)磚料。目前，煤矸石使用最為普及的領(lǐng)域就是生產(chǎn)實(shí)心磚、透水磚、多孔磚、免燒磚、空心磚、內(nèi)燃磚、釉面磚、高檔瓷磚等建筑用磚。

制備多孔陶瓷

莫來石多孔陶瓷是一種優(yōu)質(zhì)的耐火材料，以煤矸石和氫氧化鎂為原料，采用原位分解技術(shù)可制備出顯氣孔率超過50%的多孔莫來石陶瓷。

煤矸石中含有的氧化鈣和氧化鎂等會在陶瓷的燒結(jié)過程中產(chǎn)生液相，促進(jìn)燒結(jié)，降低燒結(jié)溫度。多孔陶瓷孔隙率較高，微孔或孔洞分布均勻，體積密度低，具有較高的比表面積和獨(dú)特的物理表面特性，特有的耐高溫、耐腐蝕、化學(xué)穩(wěn)定性和尺寸穩(wěn)定性好等性能使其在吸聲減震、傳感器材料、熔融金屬過濾、化工催化載體、高級保溫材料、生物植入材料等領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用。

制備煅燒高嶺土

煤矸石通過提純、超細(xì)粉碎、煅燒和表面改性等精細(xì)加工技術(shù)可生產(chǎn)超細(xì)煅燒高嶺土，既可用作造紙的涂布顏料和填料，又可用作塑料、橡膠、油墨、涂料、航天、化妝品、殺蟲劑、電線電纜、食品添加劑等的填充劑和延展劑，同時(shí)也可作為陶瓷工業(yè)及耐熱高溫陶器的生產(chǎn)原料。

備鋁基化工原料

煤矸石中含有硅、鋁、鐵等多種有價(jià)元素，是制備鋁基化工原料的廉價(jià)易得資源，常用的方法是酸法和堿法，通過高溫焙燒使煤矸石中礦物的晶相結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，進(jìn)而使硅鋁化合物等有價(jià)元素溶出。

煤矸石制備氫氧化鋁的方法是將煤矸石破碎、磨粉，高溫煅燒后用酸浸取，再用堿中和溶液，形成氫氧化鋁沉淀，經(jīng)過濾、提純、干燥后得到氫氧化鋁原料。

煤矸石制備氧化鋁最常用的方法是酸法和堿法。酸法提取氧化鋁的原理在于煤矸石中的氧化鋁易溶于鹽酸或硫酸，而硅雜質(zhì)等不溶于酸。堿法主要分為苛性鈉堿法和燒結(jié)法兩種。

煤矸石作為大宗工業(yè)固體廢棄物嚴(yán)重危害自然環(huán)境，但也是富含硅、鋁的二次資源。未來，煤炭工業(yè)生產(chǎn)必將朝著低成本、低能耗和低污染的方向發(fā)展，煤矸石的有效處理與利用既可以實(shí)現(xiàn)煤炭工業(yè)的綠色發(fā)展，也能實(shí)現(xiàn)二次資源的循環(huán)利用，符合現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展理念，對于我國建成資源節(jié)約型社會意義深遠(yuǎn)。

來源：粉體技術(shù)網(wǎng)