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煤的基础知识
第一章 煤的基础知识第一节 煤的特征与形成一、煤的特征二、煤的形成一、煤的特征煤是由不同地质年代的植物经过长时间的地质作用而形成。由于成煤植物和生 成条件不同，煤一般可以分为三大类：腐殖煤、残殖煤和腐泥煤。由高等植物 形成的煤称为腐殖煤。由高等植物中稳定组分（角质、树皮、孢子等）富集 而形成的
煤称为残殖煤。由低等植物（以藻类为主）和浮游生物形成的煤称为 腐泥煤。在自然界中分布最广、最常见的是腐殖煤，如泥炭、褐煤、烟煤、无 烟煤。残殖煤分布非常少，如云南省禄劝的角质残殖煤，江西乐平、浙江长 广的树皮残殖煤等。还有主要有藻类和较多腐殖腐泥煤，如山西大同、山东枣 庄等地的烛煤，以及用于雕琢工艺美术品的抚顺的煤精等。 煤是由植物生成的。各类植物的有机族组成不同，即使同一种植物各部分的有 机族组成也不会相同，那么百分含量也就不同。这种差异对生成煤的种类和性 质影响极大。又如形成煤的原始物质圭要是植物的根、茎等木质纤维组织，则 煤的氢含量就低，形成的为腐殖煤；如果由角质层、树脂和孢粉质等所形成的 煤，其含氢量就高，如残殖煤；如果由藻类形成的煤，则其氢含量就更高，如 腐泥煤。另外，植物在成煤过程中经历着千变万化的物理化学作用，所以形成 的煤具有多样性的特征。一、煤的特征根据煤化程度的不同，腐殖煤可分为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤四个大类，其 特征分述如下。 (1)泥炭 为棕褐色或黑褐色的不均匀物质。相对密度为1.29～1.61，自然风干 后水分为25％～35％。泥炭中含有大量未分解的植物残体，有时可用肉眼看出。 (2)褐煤 大多呈褐色或黑褐色，无光泽，相对密度为1.1～1.4。随煤化程度加 深，褐煤颜色变深变暗，相对密度增加，水分减少。 (3)烟煤 灰黑色至黑色，燃烧时火焰长而多烟。不含腐殖酸，硬度较大，相对 密度为1.2～1.45。多数能结焦，含碳量为75％～90％，烟煤是自然界最重要和 分布最广的煤种。 (4)无烟煤 呈灰黑色，具有金属光泽，是腐殖煤类中煤化程度最高的一种煤。 相对密度为 1.4～1.8。燃烧时无烟，火焰较短，不结焦，含碳量一般在 90％以 上。二、煤的形成（1）泥炭化阶段（2）煤化阶段（1）泥炭化阶段在此阶段，大量死亡的植物浸于水中，在长期细菌作用下，发生了复杂的物理 化学交化，氢、氧元素的含量逐渐减少，碳元素含量逐渐增大，当这些植物残 骸的上部水层厚度小于 2m 时，仍能产生并滋生新一代植物。当一代一代的植物 堆积的速度与地壳下沉的速度基本平衡时，对煤层的形成有极大的好处。平衡 保持的时间越长，形成的煤层就越厚，当地壳较快沉降时，水的厚度逐渐增大。 当水层厚度大于 2m 时，光线难以透过水层，植物不再生长泥炭层的堆积过程随 之停止。（2）煤化阶段随着地壳的下陷，泥沙开始在泥炭层上面淤积，形成了顶板，把形成的泥炭层 逐渐转入地下，成煤进入煤化阶段。这一阶段包括泥炭变成褐煤、烟煤和无烟 煤的整个阶段。这一系列变化是在不同深度的地壳内进行的，作用的主要因素 是地壳的温度、压力、作用时间等。 受温度、顶板及顶板上泥土等的压力的影响，泥炭被压实、脱水、增碳，空隙 减小并逐渐固结，泥淡由无定形物逐渐转化为岩石状的褐煤。受温度、压力和 时间的影响，煤化程度不断加深，氢、氧含量进一步减少，碳含量进一步相对 增加，颜色变深，密度增大。最后形成了烟煤和无烟煤。在地热高温的条件下， 无烟煤也可能转交为石墨。一般认为温度是促使煤化程度加深的主要因素。成 煤阶段的主要划分，影响因素、产物组成等见表 1-1。表1-1 成煤过程植物→泥炭→褐煤→烟煤→无烟煤成煤序列 转变条件 水中、细菌、数千到数万 年 地下（不太深），数百 万年 地下(深处)，数千万年 以上主要影响因 生化作用，氧供应状况 素转变阶段 泥炭化阶段压力(加压失水)、物化 作用为主煤化阶段温度、压力、时间、化 学作用为主第二节 煤样的制备一、破碎二、筛分 三、混合 四、缩分五、干燥一、破碎①颚式破碎机。一般用它进行较大粒度煤的粗碎，如破碎到 25mm 以下，也有 的可破碎到 6mm 以下。其特点是结构简单，破碎力强、易清扫、易观察、易维 修。 ②锤式破碎机。适用于粗、中碎。可将煤样一次性破碎到 3mm 以下。它的特点 是破碎比（即进料粒度与出料粒度之比）大，破碎效率高，机上带有筛板不用 再过筛，但噪声较大，水分大时筛板易堵塞。目前，出料粒度为 11nm 的小型锤 式粉碎机，国内已有生产。 ③光面对辊破碎机。适于中碎，特别适于制备胶质层测定用煤样和可磨性测定 用煤样，一般可将 10～20mm 的煤样一次破碎到小于 1mm。它的特点是样品破 碎后就立即排出机外。因此，煤样不会过度破碎，也不会发热。 ④振动磨样机。适用于细碎，可将煤样磨至 0.2mm 以下，一般只需几十秒钟。 它的特点是磨样速度快，密封、无尘，在磨碎的同时还有很好的混合作用。一、破碎⑤球磨机。 适于细碎， 而且特别适于一次磨制多个样品 （依滚动轴的多少而定） 。 它的特点是转速低，煤样在磨制过程中基本没有升温，而且有较好的混合作用， 磨制时间较长（30～50min） 。但在一次磨制多个样品时，平均磨制一个样品的 时间并不长。 ⑥联合破碎-缩分机。 将破碎设备和缩分没备组合在一起， 有些还加装了给煤机。 目前国内生产的主要有 EPS-l/8 联合破碎缩分机和 PS110/3 型联合破碎缩分机两 种。EPS-1/8 联合破碎缩分机出料粒度小于 6mm 或小于 13mm，可调破碎比 5～ 10，缩分比（留样量与进样量之比）为 1/8，处理量为 250～300kg/h。它的特点 是缩分精密度高，操作容易，适于实验室煤样的制备。PS-110/3 型联合破碎机 缩分机的出料粒度为 3mm 以下，缩分比 1/30～1/60 可调。它的特点是处理量大 （0.9～1.5t/h） ，运转平稳，振动小。适于在装车点和卸车点就地随采随制大量 的商品煤样。二、筛分筛分是用选定孔径的筛子从煤样中分选出不同粒级煤的过程。目的是将不符合 要求的大粒度煤样分离出来，进一步破碎到规定程度，保证各不均匀物质达到 一定的分散程度以降低缩分误差。 筛子是筛分时使用的工具，制样室应备有各种尺寸筛孔的成套筛子。包括用于 测定煤的最大粒度的筛子，孔径为 25mm、50mm、100mm、150mm 的方孔筛或 圆孔筛；用于制样的一组方孔筛，其孔径为 25mm、13mm、6mm、3mm、1mm 及 0.2mm ，外加一只 3mm 的圆孔筛；用于煤粉细度测定，孔径为 200 ? m （1 ? m =10-6m）及 90 ? m 的标准实验筛，并配筛底及筛盖；用于测定哈氏可磨性 指数的孔径为 l.25mm 及 0.63mm 的制样筛及孔径为 0.071mm 的筛分筛， 并配筛 底及筛盖。三、混合混合是将煤样各部分互相掺和的操作过程。目的是在于用人为的方法促使不均 匀物质分散，使煤样尽可能均匀化，以减少下步缩分的误差。 目前普遍还是采用人工混合，铲子、铁锨为主要混合工具，国家标准规定，掺 和至少需三遍，煤样的混合应在制样室内的制样钢板上进行。混合时，普遍常 采用堆锥法。堆锥法是将破碎至一定粒度的煤样，用铁铲在钢板上堆成一个圆 锥体。然后，围绕物料堆，由圆锥体底部一铲一铲地将物料铲起，在距圆锥体 一定距离的部位堆成另一个圆锥体。每一铲物料都必须由锥顶自然洒落，而且 每铲一铲都必须向同一方向移动一铲的距离。堆锥操作需重复三次。混合工序 只是在堆锥四分法、棋盘式缩分法和九点法筛分全水分煤样时才需要；二分器 缩分和其他以多子样抽取为基础的缩分则不需要。四、缩分堆锥四分法。此法兼有混合和缩分的操作。用堆锥法将煤样堆成圆锥体后，用 平板将物料堆由中心向四周压成厚度均匀的圆形平堆，然后用十字板通过平堆 的圆心，将平堆分成四个相等的扇形，如图 1-1 所示。弃去其中相对的两个扇形 体，另外两个扇形体则进一步破碎、混合、缩分。 棋盘缩分法。是将物料排成一定厚度的均匀薄层。然后用铁皮做成的有若干个 长宽各为 25～30mm 的隔板将物料薄层分割成若干个小方块，如图 1-2 所示。 再用平底小方铲每间隔一个小方块铲出一个小方块，将其他抛弃或保存。剩余 的部分继续进行破碎、混合、缩分。 九点缩分法。此法只适合全水分煤样的缩分。缩分前稍加混合即可摊成圆饼， 按九点取样。九点法缩分示意如图 1-3 所示。 二分器缩分法。二分器是常见的缩分工具，具有混合和缩分的双重功能，它由 一列平行而交错的宽度相等的斜槽组成，其坡度不小于 60°，如图 1-4 所示。 用以缩分小于 13mm、6mm、3mm 及 1mm 的煤样。二分器开口宽度应为煤最大 粒度的 2.5～3 倍，但不应小于 5mm。使用时，用宽度和缩分器进料口相等的铁 铲将物料缓缓倾人缩分器，则物料由两侧流出，被平均分成两份。其中一份可 以抛弃或保存，另一份则继续进一步破碎、混合、缩分。图1-1 堆锥四分法缩分示意图图1-2 棋盘缩分法示意图图1-3 九点法缩分示意图图1-4 二分器五、干燥干燥是除去煤样中大量水分的操作过程，其目的在于使煤样顺利通过破碎机、 筛子、缩分机或二分器。干燥时，一般经自然干燥达空气干燥状态。也可以用 恒温干燥箱在 40～50℃下干燥数小时。干燥不是制样过程中必不可少的步骤， 因此也没有固定的次序，只有潮湿得无法进一步破碎和缩分的煤样才进行干燥。第三节 煤的工业分析一、煤中的水分二、煤中的灰分 三、煤的挥发分和固定碳一、煤中的水分1.煤中水分的存在形式2.煤中水分对工业加工利用的影响1.煤中水分的存在形式（1）外在水分（Mf） 外在水分是指附着在煤的颗粒表面的水膜或存在于直径 大于 l0-5cm 的毛细孔中的水分，又称自由水分或表面水分。简记符号为 Mf。该 水分以机械方式和煤结合，其蒸气压与纯水的蒸气压相同，在常温下较易失去。 （2）内在水分（Minh） 内在水分是指在一定条件下达到空气干燥状态时所保留 的水分，即存在于煤粒内部直径小于 10 -5cm 的毛细孔中的水分。简记符号为 Minh。该水分以物理化学方式与煤结合，其含量与煤的表面积大小和吸附能力有 关，蒸气压小于纯水的蒸气压，故在室温下这部分水分不易失去。 以上两种水分是以机械方式及物理化学方式与煤结合，通常称为游离水，煤中 的游离水在常压下 105~110℃时经短时间干燥即可全部蒸发。 把煤的外在水分与 内在水分的总和称为煤的全水分，简记符号为 Mt。 （3）化合水煤中的化合水是指以化学方式与矿物质结合、有严格的分子比，在 全水分测定后仍保留下来的水分，即通常所说的结晶水和化合水。化合水在煤 中含量不大，通常要在 200℃甚至 500℃以上才能析出。煤的工业分析中，一般 不考虑化合水，只测定游离水。 另外，煤的有机质中氢和氧在于馏或燃烧时生成的水称为热解水，不属于上述 三种水分范围，也不是工业分析的内容。2.煤中水分对工业加工利用的影响（1）造成运输浪费 煤是大宗商品，水分含量越大，则运输负荷越大。特别是在寒冷地 区，水分容易冻结，造成装卸困难，解冻又需要消耗额外的能耗。例如日燃煤 1 万吨的电 厂，煤中水分由 10%减少至 9％，每天可减少 100t 水运进电厂，全年就可节约运力三万 余吨，直接经济效益可观。 （2）引起储存负担煤中水分随空气温度而变化，易氧化变质，煤中水分含量越高，要求 相应的煤场、煤仓容积越大，输煤设备的选型也随之增加，势必造成投资和管理的负担。 （3）增加机械加工的困难 煤中水分过多，会引起粉碎、筛分困难，既容易损坏设备， 又降低了生产效率。 （4）延长炼焦周期 炼焦时，煤中水分的蒸发需消耗热量，增加焦炉能耗，延长了结焦 时间，降低了焦炉生产效率。煤中水分每增加 1％，结焦时间延长 20~30min，水分过大， 还会损坏焦炉，缩短焦炉使用年限，此外，炼焦煤中的各种水分（包括热解水）全部转入 焦化剩余氨水中， 增大了焦化废水处理负荷。 一般规定炼焦精煤的全水分应在 12.0％以下。 （5）降低发热量煤作为燃料，水分在气化和燃烧时，成为蒸汽，蒸发时需消耗热量，每 增加 1％的水分，煤的发热量降低 0.1％，例如粉煤悬浮床气化炉 K-T 炉要求煤粉的全水 分在 1％～5％。二、煤中的灰分1.煤的矿物质及灰分2.煤灰的熔融性 3.煤中矿物质和灰分对工业利用的影响1.煤的矿物质及灰分煤的矿物质是指煤中的无机物质，不包括游离水，但包括化合水，主要包括黏 土或页岩、方解石、黄铁矿以及其他微量成分。矿物类型属碳酸盐、硅酸盐、 硫酸盐、金属硫化物、氧化物等。 煤的灰分确切地说是指煤的灰分产率。它不是煤中的固有成分，而是煤在规定 条件下完全燃烧后的残留物，灰分简记符号为 A 也表示灰分的质量分数，下同。 即煤中矿物质在一定温度下经一系列分解、化合等复杂反应后剩下的残渣。灰 分全部来自矿物质，但组成和质量又不同于矿物质，煤的灰分与煤中矿物质关 系密切，对煤炭利用都有直接影响，工业上常用灰分产率估算煤中矿物质的含 量。2.煤灰的熔融性众所周知，煤灰是许多化合物组成的混合物，煤灰熔融性习惯称为煤灰熔点， 实际上，煤灰没有固定的熔点，仅有一个相当宽的熔化温度。煤灰熔融性是动 力用煤和气化用煤的一个重要的质量指标，可根据燃烧或气化设备类型选择具 有合适熔融性的原料煤，例如固体排渣燃烧或气化炉，要求使用灰熔融性较高 的煤，否则容易结渣，从而降低气化质量。 按照国家标准 GB／T 219-1996 的规定，煤灰熔融性的测定一般采用角锥法，此 法设备简单，操作方便，准确性较高。 将煤灰和糊精混合，制成一定规格的角锥体，放入特制的灰熔点测定炉内以一 定的升温速度加热，观察和记录灰锥变化情况，见图 1-5。 最初灰锥尖端受热开始弯曲或变圆时的温度，称为变形温度 DT（T1） ；继续加 热，锥尖弯曲至触及托板，或变成球形的温度或高度小于（或高于）底长的半 球形时的温度，称为软化温度 ST（T2） ；灰锥完全熔化或展开为高度小于（或等 于）1.5mm 薄层时的温度，称为流动温度 FT（T3） 。 通常将 DT～ST 称为煤灰的软化范围，ST～FT 称为煤灰的熔化范围。工业上通 常以 ST 作为衡量煤灰熔融性的主要指标。图1-5 灰锥熔融特征示意图3．煤中矿物质和灰分对工业利用的影响（1）煤中矿物质和灰分的不利影响（2）煤中矿物质及煤灰的利用 （3）煤中矿物质的脱除途径（1）煤中矿物质和灰分的不利影响①对煤炭储存和运输的影响。煤中矿物质含量越高，在煤炭运输和储存中造成的浪费就越 大。如煤中矿物质含量为 30％，运输 1 亿吨煤，其中的 3000 万吨矿物质，约需近百万节 车皮运输。 ②对炼焦和炼铁的影响。在炼焦过程中，煤中的灰分几乎全部进入焦炭中，煤的灰分增加 焦炭的灰分也必然高，这样就降低了焦炭质量。由于灰分的主要成分是 SiO2、Al2O3 等熔 点较高的氧化物，在炼铁时，只能靠加入石灰石等熔剂与它们生成低熔点化合物才能以熔 渣形式由高炉排出，这就使高炉生产能力降低，影响生铁质量，同时也使炉渣量增加。一 般认为，焦炭灰分增加 1％，焦比增加 2％～2.5％，石灰石增加 4％，高炉产量降低 3％， 所以炼焦用煤的灰分含量一般不应&10％。若能将焦炭灰分从 14.50％降至 10.50％，以年 产生铁 4000 万吨的高炉计，可节约熔剂 130 万吨，焦炭 220 万吨，增产生铁 580 万吨， 还可大大减少铁路运输量。 ③对气化和燃烧的影响。煤作为气化原料和动力燃料，矿物质含量增加，降低了热效率， 增加了原料消耗，如动力舄煤，灰分增加 1％，煤耗增加 2.0～2.5％，同时，煤灰的熔融 温度低，易引起锅炉和干法排灰的移动床气化炉结渣和堵塞。但煤灰熔融温度低，流动性 好，对液体排渣的气化炉有利。结渣阻碍了燃烧和气化过程中气流的流通。使反应过程无 法进行，同时浸蚀炉内的耐火槠料及金属设备，因此气化和燃烧对灰的熔融性都有一定的 要求。（1）煤中矿物质和灰分的不利影响④对液化的影响。煤中碱金属和碱土金属的化合物会使对加氢液化过程中使用 的钴钼催化剂的活性降低，但黄铁矿对加氢液化有正催化作用。直接液化时一 般原料煤的灰分要求&25%。 ⑤造成环境污染。锅炉和气化炉产生的灰渣和粉煤灰需占用大量的荒地甚至良 田，如不能及时利用，会造成大气和水体污染；煤中含硫化合物在燃烧时生成 SOx、COS、H2S 等有毒气体，严重时会形成酸雨，也造成了对环境的污染。（2）煤中矿物质及煤灰的利用①作为煤转化过程中的催化剂。煤中的某些矿物质，如碱金属和碱土金属的化 合物（NaCl、KCl、Na2CO3、K2CO3、CaO 等）是煤气化反应的催化剂；Mo、 FeS2、TiO2、A12O3 等也具有加氢活性，也可作为加氢液化的催化剂。 ②生产建筑材料和环保制剂。目前，国内煤灰渣已广泛用做建筑材料的原料。 如砖、瓦、沥青、PVC 板材等；灰渣还可制成不同标号的水泥，生产铸石和耐 火材料等；气化煤灰可用做煤气脱硫剂；粉煤灰还可制成废水处理剂、除草醚 载体等。 ③生产化肥和土壤改良剂。在煤的液态渣中喷入磷矿石，可制成复合磷肥。 ④提取有用成分。煤中常见的伴生元素主要有铀、锗、镓、钒、钍、钛等元素。 它们赋存于不同的煤种中，通过科学的方法，可对这些伴生元素进行富集，用 来制造半导体、超导体、催化剂、优质合金钢等材料；回收煤灰中的 SiO2 制成 白炭黑和水玻璃；提取煤灰中的 A12O3 可生产聚合氯化铝。（3）煤中矿物质的脱除途径脱除煤中矿物质的途径主要包括物理洗选和化学净化两种方法。物理洗选是降 低煤中灰分的有效方法，工业上主要利用煤与矸石的密度不同或表面性质不同 进行分离。它包括水力淘汰法（适用块煤） 、泡沫浮选法（适用粉煤） 、磁力分 离法、重介质分选法、平面摇床法和油团聚法。化学净化法主要利用煤的有机 质与矿物质化学性质不同而进行脱除，如氢氟酸和盐酸处理法、溶剂抽提法， 碱性溶剂处理法等。三、煤的挥发分和固定碳1.煤的挥发分 煤样在规定的条件下，隔绝空气加热，并进行水分校正后的挥发物质产率称为 挥发分，简记符号为 V。煤的挥发分主要是由水分、碳、氢的氧化物和碳氢化 合物（以 CH4 为主）组成，但不包括物理吸附水和矿物质中的二氧化碳。可以 看出，挥发分不是煤中固有的挥发性物质，而是煤在特定条件下的热分解产物， 所以煤的挥发分称为挥发分产率更确切。 2.固定碳 从测定煤样挥发分后的焦渣中减去灰分后的残留物称为固定碳， 简记符号为 FC。 固定碳和挥发分一样不是煤中固有的成分，而是热分解产物。在组成上，固定 碳除含有碳元素外，还包含氢、氧、氮和硫等元素。因此，固定碳与煤中有机 质的碳元素含量是两个不同的概念，决不可混淆。一般而言，煤中固定碳含量 小于碳元素含量，只有在高煤化程度的煤中两者才比较接近。第四节 煤的元素分析1.碳2.氢 3.氧 4.氮5.硫1.碳碳是煤中有机质的主要组成元素，是组成煤的结构单元的骨架，是炼焦时形成 焦炭的主要物质基础，是燃烧时产生热量的主要来源。碳是煤中有机质组成中 含量最高的元素，并随着煤化程度升高而增加。2.氢氢是煤中有机质的第二个主要组成元素，也是组成煤大分子骨架和侧链不可缺 少的元素，与碳相比，氢元素具有较大的反应能力，单位质量的燃烧热也更大。 氢含量与煤的煤化程度密切相关，随着煤化程度的增高，氢含量逐渐下降。3.氧氧也是组成煤有机质的一个十分重要的元素，氧在煤中存在的总量和形态直接 影响着煤的性质。煤中有机氧含量随着煤化程度增高而明显减少。 氧是煤中反应能力最强的元素，对煤的加工利用影响较大。氧元素在煤的燃烧 粤程中 不产生热量，但能与产生热量的氢生成无用的水，使燃烧热量降低， 在炼焦过程中，氧化使煤中氧含量增加，导致煤的黏结性降低，甚至消失；但 制取芳香羧酸和腐殖酸类物质时，氧含量高的煤是较好的原料。4.氮氮是煤中惟一完全以有机状态存在的元素。煤中氮元素含量较少，一般为 0.5 ％～3％。煤中氮含量随煤化程度的增高而趋向减少，但规律性到高变质烟煤阶 段以后才较为明显，在各种显微组分中，氮含量的相对关系也没有规律性。 煤在燃烧和气化时，氮转化为污染环境的 NOx，在煤的炼焦过程中部分氮可生 成 N2、NH3、HCN 及其他有机含氮化合物逸出，由此可回收制成硫酸铵、硝酸 等化学产品；其余的氮则进入煤焦油或残留在焦炭中，以某些结构复杂的氮化 合物形式出现。5.硫硫是煤中元素组成之一，在各种类型的煤中都或多或少含有硫。一般而言，中国东北、华 北地区煤田的含硫量较低，而中南、西南地区较高。 煤中硫根据其存在状态可分为有机硫和无机硫两大类。 与煤的有机质相结合的硫称为有机 硫，简记符号为 SO。有机硫存于煤的有机质中，其组成结构非常复杂，主要来自于成煤 植物和微生物的蛋白质。硫分在 0.5％以下的大多数煤，所含的硫主要是有机硫。有机硫 均匀分布在有机质中，形成共生体，不易清除。 无机硫以黄铁矿、 白铁矿 （它们的分子式均为 FeS2， 但结晶形态不同， 黄铁矿呈正方晶体， 自铁矿呈斜方晶体） 、硫化物和硫酸盐的形式存在于煤的矿物质内，偶尔也有元素硫存在。 把煤的矿物质中以硫酸盐形式存在的硫称为硫酸盐硫，简记符号为 SS；以黄铁矿、白铁 矿和硫化物形式存在的硫，称为硫化铁硫，简记符号为 SP。高硫煤的硫含量中硫化铁硫 所占比例较大，其清除的难易程度与硫化物的颗粒大小及分布状态有关，粒度大时可用洗 选方法除去，粒度极小且均匀分布在煤中时就十分难选。 硫酸盐硫在煤中含量一般不超过 0.1%～0.3％，主要以石膏(CaSO4?2H2O)为主，也有少 量的硫酸亚铁(FeSO4，俗称绿矾)等。通常以硫酸盐含量的增高，作为判断煤层受氧化的 标志。煤中石膏矿物用洗选法可以除去；硫酸亚铁水溶性好，也易于水洗除去。5.硫硫化铁硫和有机硫因其可燃称为可燃硫；硫酸盐硫因其不可燃称为不可燃硫或固定硫。煤 中各种形态硫的总和，称为全硫，以符号 St 表示。即硫是一种有害元素。含硫量高的煤，在燃烧、储运、气化和炼焦时都会带来很大的危害。 因此，硫含量是评价煤质的重要指标之一。高硫煤用作燃料时，燃烧后产生的二氧化硫气 体，不仅严重腐蚀金属设备和设施，而且还严重污染环境，造成公害；硫化铁硫含量高的 煤，在堆放时易于氧化和自燃，同时使煤碎裂、灰分增加、热值降低；煤气化中，用高硫 煤制半水煤气时，由于煤气中硫化氢等气体较多且不易脱净，会使合成氨催化剂毒化而失 效，影响操作和产品质量；在炼焦工业中，硫分的影响更大，煤在炼焦时，约 60％的硫 进入焦炭，煤中硫分高，焦炭中的硫分势必增高，从而直接影响钢铁质量，钢铁中含硫量 大于 0.07％，会使钢铁产生热脆性而无法轧制成材，为了除去硫，必须在高炉中加入较多 的石灰石和焦炭，这样又会减小高炉的有效容量，增加出渣量，从而导致高炉生产能力降 低，焦比升高。经验表明，焦炭中硫含量每增加 0.1％，炼铁时焦炭和石灰石将分别增加 2％，高炉生产能力下降 2％～2.5％，因此炼焦配合煤要求硫分小于 1％。5.硫硫对煤的工业利用有各种不利影响，但硫又是一种重要的化工原料。可用来生 产硫酸、杀虫剂及硫化橡胶等，工业生产中，硫大多数变成二氧化硫进入大气， 严重污染环境，为了减少污染，寻求高效经济的脱硫方法和硫的回收利用途径， 具有重大意义。目前，正在研究中的一些脱硫方法有物理方法、化学方法、物 理与化学相结合的方法及微生物方法等。回收硫的方法，可在洗选煤时，回收 煤中黄铁矿；在燃烧和气化的烟道气和煤气中，回收含硫的各种化合物；也可 在燃烧时向炉内加入固硫剂；还可从焦炉煤气中回收硫以制取硫酸和化肥硫酸 铵。第五节 煤的发热量煤的发热量是指单位质量的煤完全燃烧时所放出的热量，用符号 Q 表示。发热 量的单位是 J（焦耳）/g 或 MJ（兆焦）/kg，其换算关系是 1MJ/kg=103J/g。 煤的发热量不但是煤质分析及煤炭分类的重要指标，而且是热工计算的基础。 在煤质研究中，利用发热量可以表征煤化程度及黏结性、结焦性等与煤化程度 有关的工艺性质。在煤的国际分类和中国煤炭分类中，发热量是低煤化程度煤 的分类指标之一。在煤的燃烧或转化过程中，常用发热量来计算热平衡、热效 率及耗煤量等。利用煤的发热量还可估算锅炉燃烧的理论空气量、烟气量及可 达到的理论燃烧温度等，这些指标是锅炉设计、燃烧设备选型的重要技术依据。 此外，煤的发热量还是动力用煤计价的主要依据。可见测定煤的发热量有着非 常重要的意义。第六节 煤的工艺性质一、胶质体二、煤的黏结性（结焦性）指标 三、煤的其它工艺性质一、胶质体当煤样在隔绝空气条件下加热至一定温度时，煤粒开始分解并有气体产物析出， 随着温度的不断上升，有焦油析出，在 350～420℃时，煤粒的表面上出现了含 有气泡的液相膜，此时液相膜开始软化，许多煤粒的液相膜汇合在一起，形成 了气、液、固三相为一体的黏稠混合物，这种混合物称为胶质体。胶质体中的 液相是形成胶质体的基础，胶质体的组成和性质决定了煤黏结成焦的能力。二、煤的黏结性（结焦性）指标煤的黏结性和结焦性是炼焦用煤的重要工艺性质。黏结性是指煤在隔绝空气条件下加热 时，形成具有可塑性的胶质体，黏结本身或外加惰性物质的能力。煤的结焦性是指在工业 条件下将煤炼成焦炭的性能。煤的黏结性和结焦性关系密切，结焦性包括保证结焦过程能 够顺利进行的所有性质，黏结性是结焦性的前提和必要条件。黏结性好的煤，结焦性不一 定就好（如肥煤） 。但结焦性好的煤，其黏结性一定好。所以，炼焦用煤必须具有较好的 黏结性和结焦性，才能炼出优质的冶金焦。 煤黏结性的好坏， 取决于煤热分解过程中形成胶质体的数量和质量。 在相同的加热条件下， 一般煤所产生的液体量越多，形成的胶质体的量也就越多，黏结性也就越好。煤热解时产 生的液体量的多少取决于煤的组成和结构。煤化程度低的煤（如褐煤、长焰煤） ，分子结 构中的侧链多，含氧量高，氧和碳之问的结合力差，热解时多数呈气态产物挥发，液相产 物数量少且热稳定性差，所以没有黏结性或黏结性很差。煤化程度高的煤（如贫煤、无烟 煤）虽然含氧量少，但侧链的数目少且短，热解时生成的低相对分子质量化合物大部分都 是氢气，几乎不产生液体，因此没有黏结性。只有中等煤化程度的煤（如肥煤、焦煤） ， 其侧链数目中等，含氧量较少，煤热分解产物中液体量较多且热稳定性高，形成胶质体的 数量多，黏结性好。二、煤的黏结性（结焦性）指标由于煤的黏结性和结焦性对于许多工业生产部门都至关重要，因而出现了多种 测定煤的黏结性和结焦性的方法。所有这些方法的目的都是企图用物理测量方 法获得一些可以将煤分类和预测煤在燃烧、气化或炭化时的行为和特征数字。 有些测量方法是针对某一特定的生产过程开发的。因此，有几种测量方法只有 微小的差别，有的方法只适用于某些特殊的用途。 测定煤黏结性和结焦性的方法可以分为以下三类。 ①根据胶质体的数量和性质进行测定，如胶质层厚度、基氏流动度、奥亚膨胀 度等。 ②根据煤黏结惰性物料能力的强弱进行测定，如罗加指数和黏结指数等。 ③根据所得焦块的外形进行测定，如坩埚膨胀序数和葛金指数等。 测定煤的黏结性和结焦性时，煤样的制备与保存十分重要。一般应在制样后立 即分析，以防止氧化的影响。三、煤的其它工艺性质1.煤的反应性2.煤的结渣性 3.煤的燃点 4.煤的可选性1.煤的反应性煤的反应性又称煤的化学活性，是指在一定温度下煤与不同气体介质（如二氧 化碳、水蒸气、氧气等）相互作用的反应能力。 反应性强的煤，在气化和燃烧过程中，反应速度快，效率高。尤其当采用一些 高效能的新型气化技术（如沸腾床或悬浮气化）时，反应性的强弱直接影响到 煤在炉中反应的情况、耗氧量、耗煤量及煤气中的有效成分等。在流化燃烧过 程中，煤的反应性强弱与其燃烧速度也有密切关系。因此，煤的反应性是气化 和燃烧的重要指标。2.煤的结渣性煤的结渣性是反映煤灰在气化或燃烧过程中结渣的特性，它对煤质的评价和加 工利用有非常重要的意义。 在气化和燃烧过程中，煤中灰分在高温下会熔融而结成渣，给炉子的正常操作 带来不同程度的影响，结渣严重时将会导致停产。因此，必须选择不易结渣或 只轻度结渣的煤炭用作气化或燃烧原料。由于煤灰熔融性并不能完全反映煤在 气化或燃烧炉中的结渣情况，因此，必须用煤的结渣性来判断煤在气化和燃烧 过程中结渣的难易程度。3.煤的燃点煤的燃点是将煤加热到开始燃烧时的温度，叫做煤的燃点（也称着火点，临界 温度或发火温度） 。4.煤的可选性选煤就是使混杂在煤中矸石、 黄铁矿以及煤矸共生的夹矸煤与精煤按照它们在物理和化学 性质上的差异进行分离的过程。选煤可以清除煤中的矿物、降低煤的灰分和硫分，改善煤 质， 生产多品种煤炭， 节约运输能力， 使产品各尽其用， 提高煤炭的使用价值和经济效益。 煤的可选性是指通过分选改善原煤质量的难易程度， 也即原煤的密度组成对重力分选难易 程度的影响。各种煤在洗选过程中能除去灰分杂质的程度是很不一致的。有些煤洗选后精 煤灰分可降至较低，精煤收率也很高；有些煤经洗选后精煤灰分虽然降低，但收率却下降 较多， 这就是煤的可选性不同的表现。 煤的可选性与煤中矿物质存在的形式有很大的关系。 煤中矿物质如以粗颗粒状存在，则原煤经过破碎后，矿物质容易解离，形成较纯净的精煤 和矸石，洗选时由于两者相对密度显著不同而很容易将矸石除去，精煤的收率也就高。这 种煤的可选性就好。煤中矿物质如以细粒状嵌布在煤中，形成煤与矸石共生的夹矸煤，其 相对密度介于煤和矸石之间，洗选时就难以除去。因此，含夹矸煤多的原煤在洗选后往往 精煤灰分降低不多，但收率却显著减少，这种煤可选性差。至于硫分，洗选时只能除去以 粗颗粒状存在于煤中的黄铁矿，以细粒均匀嵌布在煤中的黄铁矿通过洗选是较难除去的， 有机硫则不能除去。 因此，煤的可选性是判断煤炭洗选效果的重要依据，是判断煤炭是否适用于炼制冶金焦炭 的重要性质之一。第七节 煤的分类及用途1.褐煤（HM） 褐煤的特点是：水分大、孔隙大、密度小、挥发分高、不黏结，含有不同数量的腐植酸。煤中氢含量 高达 15%～30%，化学反应性强，热稳定性差。块煤加热时破碎严重，存放在空气中容易风化，碎裂 成小块甚至粉末。发热量低，煤灰溶点大都较低，煤灰中常有较多的氧化钙。根据目视比色法透光率 （PM）分成年老褐煤（PM&30％～50％）和年轻褐煤（PM≤50%） 。褐煤大多用做发电厂锅炉的燃料， 也可用作化工原料，有些褐煤可用来制造磺化煤或活性炭，有些褐煤可用做提取褐煤蜡的原料，腐植 酸含量高的年轻褐煤可用来提取腐植酸，生产腐植酸铵等有机肥料。中国内蒙古霍林河及云南小龙潭 矿区是典型褐煤产地。 2.长焰煤（CY） 是煤化程度最低的烟煤，有的还含有一定量的腐植酸。煤的燃点低，储存时易风化碎裂。从无黏结性 到弱黏结性的都有，有的长焰煤加热时能产生一定量的胶质体，结成细小的长条形焦炭，但焦炭强度 低，易破碎，粉焦率高。长焰煤一般不用于炼焦，多用做电厂、机车燃料及工业窑炉燃料，也可用作 气化用煤。辽宁省阜新、铁法及内蒙古准格尔矿区是长焰煤基地。 3.不黏煤（BN） 是一种在成煤初期就遭受相当程度氧化作用的低煤化到中等煤化程度的非炼焦用烟煤。隔绝空气加热 时不产生胶质体。煤中水分含量高，发热量较低，有的含一定量再生腐植酸，煤中氧含量多在 10％～ 15％左右。主要用做发电和气化用煤，也可做动力用煤及民用燃料。中国东胜、神府矿区和靖远、哈 密矿区都产典型的不黏煤。第七节 煤的分类及用途4.弱黏煤（RN） 是一种黏结性较弱的从低煤化程度到中等煤化程度的非炼焦用烟煤。隔绝空气 加热时产生的胶质体较少，炼焦时有的能结成强度差的小块焦，有的只有少部 分能凝结成碎屑焦，粉焦率高。一般适宜做气化原料及动力燃料使用。山西大 同是典型的弱黏煤矿区。 5.1/2 中黏煤（1/2ZN） 是一种中等黏结性、中高挥发分的烟煤。一部分煤在单独煤焦时能结成一定强 度的焦炭，可用于配煤炼焦；另一部分黏结性较弱，单独炼焦时焦炭强度差， 粉焦率高。主要用于气化或动力用煤，炼焦时也可适量配人。目前中国未发现 单独生产 1／2 中黏煤的矿井。 6.气煤（QM） 是一种煤化程度较低的炼焦煤，结焦性较好，热解时能产生较多的煤气和焦油， 胶质体的热稳定性较差，也能单独炼焦，焦炭呈细长条且易碎，有较多纵向裂 纹，焦炭的抗碎强度和耐磨强度低于其他炼焦煤。在配煤炼焦时多配人气煤可 增加煤气和化学产品的回收率，有些气煤也可用于高温干馏制造城市煤气。中 国抚顺老虎台、山西平朔等矿产典型气煤。第七节 煤的分类及用途7．气肥煤（QF） 是一种挥发分产率和胶质层厚度都很高的强黏结性炼焦煤，结焦性优于气煤而 劣于肥煤，单独炼焦时能产生大量的气体和液体化学产品。气肥煤最适宜高温 干馏制煤气，用于配煤炼焦可增加化学产品的回收率。中国江西乐平和浙江长 广为典型气肥煤矿区。 8．1/3 焦煤（1/3JM） 是一种中等偏高挥发分的强黏结性炼焦煤，其性质介于气煤，肥煤与焦煤之问， 属于过渡煤类。单独炼焦时能生成熔融性良好，强度较高的焦炭，焦炭的抗碎 强度接近肥煤，耐磨强度明显高于气肥煤和气煤。它既能单独炼焦，同时也是 良好的配煤炼焦的基础煤，炼焦时它的配入在较宽范围内波动都能获得高强度 的焦炭。安徽淮南、四川永荣等矿区产 1/3 焦煤。 9．肥煤（FM） 是中等挥发分及中高挥发分的强黏结性炼焦煤，热解时能产生大量胶质体。单 独炼焦时能生成熔融性好、强度高的焦炭，耐磨强度优于相同挥发分的焦煤炼 出的焦炭，但是单独炼焦时焦炭有较多的横裂纹，焦根部位常有蜂焦。是配煤 炼焦的基础煤。中国河北开滦、山东枣庄是生产肥煤的主要矿区。第七节 煤的分类及用途10．焦煤（JM） 是一种结焦性较强的炼焦煤，加热时能产生热稳定性很高的胶质体。单独炼焦 时能得 到块度大，裂纹少，抗碎强度和耐磨强度都很高的焦炭，但是单独炼 焦时膨胀压力大，有时推焦困难，一般用做配煤炼焦较好。峰峰五矿、淮北后 石台及古交生产典型的焦煤。 11．瘦煤（SM） 是低挥发分中等黏结性的炼焦煤，炼焦过程中能产生相当数量的胶质体。单独 炼焦时能得到块度大、裂纹少、抗碎强度较好的焦炭，但耐磨强度较差，用于 配煤炼焦使用较好。高硫、高灰的瘦煤一般只用做电厂及锅炉燃料。峰峰四矿 产典型的瘦煤。 12．贫瘦煤（PS） 是炼焦煤中变质程度最高的一种，其特点是挥发分较低，黏结性比典型瘦煤差。 单独炼焦时，生成的粉焦多，配煤炼焦时配人较少比例就能起到瘦化作用，有 利于提高焦炭的块度。这种煤也可用于发电、机车、民用及锅炉燃料。山西西 山矿区产典型贫瘦煤。第七节 煤的分类及用途13．贫煤（PM） 是煤化程度最高的烟煤，不黏结或弱黏结。燃烧时火焰短，耐烧，燃点高。主 要用做电厂燃料、民用和工业锅炉的燃料，低灰低硫的贫煤也可用做高炉喷吹 的燃料。中国潞安矿区产典型贫煤。 14．无烟煤（WY） 无烟煤的特点是挥发分产率低， 固定碳含量高， 纯煤真相对密度达到 1.35～1.90， 无黏结性，燃点高，燃烧时不冒烟。无烟煤主要供民用和做合成氨造气的原料； 低灰、低硫、可磨性好的无烟煤不仅是理想的高炉喷吹和烧结铁矿石的燃料， 而且还可制造各种碳素材料（碳电极、炭块、阳极糊和活性炭等） ；某些无烟煤 制成的航空用型煤还可用作飞机发动机和车辆发动机的保温材料。北京、晋城 和阳泉分别产 01 号（年老） 、02 号（典型）和 03 号（年轻）无烟煤。用无烟煤 配合炼焦时，需经过细粉碎。一般不提倡将无烟煤作为炼焦配料使用。第八节 煤的综合利用1.煤的气化2.煤的液化 3.炼焦 4.石煤5.煤矸石1.煤的气化煤的气化是指气化原料（煤或焦炭）与气化剂（空气、水蒸气、氧气等）接触， 在一定温度和压力下，发生一系列复杂的热化学反应，使原料最大限度地转变 为气态可燃物(煤气)的工艺过程。煤气的有效成分主要是 H2、CO 和 CH4 等。 煤气是洁净的燃料，也是化学合成工业的原料。煤转化为煤气后成为理想的二 次能源，可用于发电、工业锅炉和窑炉的燃料、城市民用燃料等。与固体煤炭 相比，煤气具有许多优点：首先，使用煤气热能利用率高，煤炭直接燃烧，热 能利用率只有 1 5％～l 8％，若使用煤气，热效率可达 55％～60％，可以节约大 量煤炭；其次，煤气作为燃料，没有排灰、排渣问题，且煤气中硫、氮可通过 一定的加工方法脱除，所以燃烧用煤气可以减轻环境污染；煤气可用管道运输， 这样可节约运力。另外，煤气着火容易，燃烧稳定，火力大小便于调节，而且 居民使用起来方便。总之，从煤炭中制取干净、高效、方便的燃料，以减少对 大气和环境的污染，大力提倡煤炭气化，具有重要意义。2.煤的液化①煤的液化用于生产石油的代用品，可以缓解石油资源紧张的局面。从全世界 能源消耗组成看，可燃矿物（煤、石油、天然气）占 92％左右，其中石油 44％， 煤 30％，天然气 18％。每个国家由于工业发达程度的不同，各种能源所占的比 重也有所不同。目前全世界已探明的石油可采储量远不如煤炭，不能满足能源、 石油化工生产的需求量。因此，应将储量丰富的煤炭液化成石油代用品。 ②通过液化，将难处理的固体燃料转变成便于运输、储存的液体燃料，减少了 煤中含硫、氮化物和粉尘、煤灰渣对环境的污染。因此，目前许多国家为寻找 石油代用品和保护环境而提供洁净燃料，都在积极开发研究煤炭液化技术。 ③煤的液化还可用于制取碳素材料、电极材料、碳素纤维、针状焦，还可制取 有机化工产品等，以煤化工代替部分石油化工，扩大煤的综合利用范围。3.炼焦在隔绝空气的条件下，加热到 950～1050℃，经过干燥、热解、熔融、黏结、固 化、收缩等阶段最终制得焦炭，这一过程叫高温炼焦也称作高温干馏，通常也 简称为炼焦。 由高温炼焦得到的焦炭可作为高炉冶炼、铸造、气化和化工等工业部门的燃料 或原料；炼焦过程中得到的干馏煤气经回收、精制得到的各种有机物质，可作 为合成纤维、染料、医药、涂料和国防等工业的原料；经净化后的焦炉煤气既 是高热值燃料，又可作为合成氨、合成燃料和一系列有机合成工业的原料。因 此高温炼焦是煤综合利用的重要方法之一，也是冶金工业的重要组成部分。4.石煤石煤是一种劣质腐泥无烟煤。中国石煤资源丰富，已探明储量达 39 亿吨。在中国江南地 区，石煤埋藏较为集中。浙江已探明储量约 10 余亿吨，湖南有 2 亿多吨。目前，开发利 用石煤资源已成为煤炭综合利用的重要项目。 从石煤中可以提取钒。目前，钒主要用于制钒铁、有色金属合金、催化剂等方面，用途极 为广泛。因此，从石煤中提取钒是一项很有意义的工作。 石煤是低热值燃料，可用于发电。一种是在烟煤中掺人大约 10％的石煤，这样可以节约 部分烟煤， 降低发电成本； 另一种是将石煤用于沸腾炉做燃料， 由于沸腾炉的蓄热能力强， 燃烧效果好，所以可用劣质煤。中国浙江已有电厂采用石煤发电取得一定效果。 建筑行业是耗能大户。所以，建筑行业节能尤为重要。目前，人们已利用石煤和煤矸石代 替部分煤炭应用于建筑行业。在水泥的生产过程中，石煤既是燃料又是原料。石煤有一定 的发热量，且其矿物组成与黏土质原料相似。燃烧后产生的灰分直接转移到水泥熟料中， 可以减少水泥生料中黏土的配入量。 石煤中还含有某些稀有元素， 起到复合矿化剂的作用， 在较低的煅烧温度下，也能烧成熟料。所以，用石煤煅烧水泥不存在灰渣的处理问题。石 煤燃烧后产生的灰渣还可以做水泥的混合材料， 且使用石煤渣做混合材料的水泥产品外观 比用其他混合材料的水泥好。另外，石煤渣还可制砖瓦、混凝土砌块等建筑材料。5.煤矸石（1）热值利用（2）矿物成分的利用 （3）煤矸石作为充填材料及用做筑路基材 （4）用煤矸石制造肥料（1）热值利用煤矸石因含碳， 具有一定热值， 尤其是选煤矸石发热量一般在 6270kJ／kg 以上， 把它加工成粒径&13mm，水分&10％的煤矸石，与洗选过程中产生的热值较低的 劣质煤一起配置成发热量为 1 kJ／kg 的煤， 可作为发电厂流化床锅 炉的燃料，也可用于小型流化床锅炉做燃料供热用。自从煤矿坑口电站使用流 化床锅炉以来，均可使用这种燃料，为国家节约了大量的优质煤，并大大减少 环境污染。 到 2003 年底，全国已建成煤矸石（含煤泥）综合利用电厂 150 座，总装机容量 约 250 万千瓦，占当年全国发电装机容量的 0.74％；年耗煤矸石 1500 多万吨， 约占目前煤矸石综合利用量的 23％。煤矸石电厂机组单机容量小，平均装机容 量为 1.5 万千瓦，最大运行单台机组容量为 5 万千瓦。（2）矿物成分的利用①应用于建材行业。由于煤矸石在组成上与黏土相近，因而煤矸石加土生产砖 瓦可以使制砖不用土或少用土，烧砖不用煤或少用煤，节省耕地，减少污染。 煤矸石可用于生产水泥，代替黏土做水泥生料的配料；还可做水泥的混合材料， 生产无熟料或少熟料水泥等。煤矸石和生石灰、石膏等材料}昆合可制造混凝土 空心砌块。由于煤矸石化学成分与一般陶瓷土市廿近，因而还可作为原料生产 陶管、釉面砖、卫生陶瓷、日用陶瓷、包装陶瓷等。 ②从矸石中回收有用矿物。有些矸石中往往混入发热量较高的煤、硫铁矿。可 以采用适当的加工方法回收有用矿物，提高其品位，使其作为燃料或原料使用。 国外如美、英、法、日、波、匈等国都建立了从矸石中回收煤的工厂。中国硫 铁矿资源比较丰富，其中一半以上是与煤共生或伴生的形式存在。因此，从矸 石中回收硫铁矿，使资源得到合理利用，减少硫磺进口，具有显著的经济效益 和社会效益。 ③从矸石中提取化工产品。煤矸石作为化工原料，主要是用于生产无机盐类的 化工产品。例如，用洗矸做原料，生产氯化铝、聚合氯化铝和硫酸铝，并从氯 化铝的残渣中制取氯化钛和二氧化硅。另外，还可利用煤矸石中含碳酸铁、硫 酸铝和硫酸镁较高的特点制取铵明矾等。（3）煤矸石作为充填材料及用做筑路基材矸石作为井下充填材料。掘进和维修巷道的矸石以及选煤矸石，可作为井下充 填材料，解决建筑物下的煤柱回采、巷道维护、复杂顶板管理及白燃煤层的开 采问题。 煤矸石作为充填塌陷坑和填沟造地的材料。可将排矸的路轨铺向塌陷区或山沟， 用小型架线电机车运往塌陷区或山沟直接倾卸，如果是山沟或没有水的塌陷区， 则分层压实，并覆盖黄土使之密封。 作为筑路建材。煤矸石作为修筑公路、铁路路基或其他建筑物地基等的材料在 中国不少地区已推广应用，这是大量处理矸石的一种途径。（4）用煤矸石制造肥料有的煤矸石有机质含量在 15％～25％，甚至 25％以上，并含有植物生长所必需 的 B、Cu、MO、Mn 等微量元素和较大的吸收容量，这种煤矸石适宜于生产肥 料。 利用煤矸石生产农用肥料，在国外已有应用。英国曾在小块土地上播种冬小麦 前试施浮选矸石制成的肥料， 结果增产 7％～10％。 美国、 前苏联施用矸石肥料， 使农作物产量提高 10％～40％。 中国煤矸石肥料(煤矸石复合肥料和煤矸石微生物肥料 )的研制实验和推广应用 工作取得较大进展。煤科总院西安分院开发的全养分矸石肥料，是以煤矸石为 主要原料，经粉碎后加入改性物质，经陈化后掺入适量氮、磷、钾和微量元素 制成的一种有机-无机复合肥料，田间实验表明，西瓜、苹果等经济作物施用这 种专用矸石肥料后，一般可增产 15％～20％。 煤矸石的应用途径广泛，但各地产的矸石在组成和特性方面各不相同。因此， 应根据不同的矸石类型，确定煤矸石的综合加工利用方向。
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