煤矸石是采煤過程和洗煤過程中排放的固體廢物，是一種在成煤過程中與煤層伴生的一種含碳量較低、比煤堅(jiān)硬的黑灰色巖石。包括巷道掘進(jìn)過程中的掘進(jìn)矸石、采掘過程中從頂板、底板及夾層里采出的矸石以及洗煤過程中挑出的洗矸石。其主要成分是Al2O3、SiO2，另外還含有數(shù)量不等的Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O、P2O5、SO3和微量稀有元素（鎵、釩、鈦、鈷）。
在煤矸石處理，煤矸石生產(chǎn)線中煤矸石的燒結(jié)性能煤矸石的燒結(jié)溫度一般在1050攝氏度左右，煤矸石屬中低等耐火材料，一般耐火度頁巖在1600℃以上，砂巖在1400℃左右。黼．燥矸有．的燃烯特世．煤燃料的燃燒一般是揮發(fā)分的燃燒與焦炭的燃燒兩個(gè)方面。同樣煤矸石受熱時(shí)，表面上或滲在空隙里的水分首先蒸發(fā)而變成干燥的煤矸石，接著就是揮發(fā)分的逐漸析出，當(dāng)外界溫度較高又有足夠的氧時(shí)，析出的揮發(fā)分就會(huì)燃燒，最后才是固定碳的著火和燃燒。因此，可以說煤矸石的燃燒過程是從揮發(fā)分的著火燃燒開始的，揮發(fā)分的析出過程制約著煤矸石的燃燒過程。煤矸石揮發(fā)分析出過程就是熱分解反應(yīng)過程，具有熱分解反應(yīng)過程的基本特征，主要受化學(xué)動(dòng)力控制。煤矸石在低溫段和高溫段的燃燒特性有差異，揮發(fā)分燃燒屬典型的氣相著火燃燒，固定碳燃燒在氣一固相表面進(jìn)行。
研究表明，煤矸石中揮發(fā)分含量越高，燃燒越劇烈，且由于揮發(fā)分的燃燒占主要地位，其綜合燃燒性能越好；煤矸石的揮發(fā)分含量比較高，固定碳含量小，其后期燃燒性能比較好，比較容易燃盡；燃燒放熱分為兩個(gè)階段，在燃燒前期，揮發(fā)分劇烈燃燒，有明顯的放熱峰，燃燒后期沒有明顯的放熱峰；煤矸石在燃燒低溫段(約700℃以下)的反應(yīng)級數(shù)為1．5左右，活化能較低，在高溫段(約700℃以上)反應(yīng)級數(shù)為2．0左右，活化能較高。
煤矸石的作用：
配制煤矸石水泥和煤矸石混凝土用煤矸石、石膏及各種改性劑混合磨成混合材料,再和鈣質(zhì)材料均勻混合磨細(xì)即成煤矸石水泥。煤矸石水泥比普通硅酸鹽水泥水化熱低, 抗折強(qiáng)度高, 耐腐蝕性好, 各項(xiàng)物理力學(xué)性能均能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。用煤矸石水泥和煤矸石粗、細(xì)集料配制的煤矸石混凝土具有質(zhì)量輕、成本低、強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn), 可制成各種輕質(zhì)墻體材料, 如輕質(zhì)內(nèi)墻板、空心磚、排水管、彩色地面磚、通風(fēng)道等建筑材料制品, 并已應(yīng)用于礦區(qū)及城鎮(zhèn)建設(shè)方面。
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