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【浅谈固体废弃物 ( 尾矿 — 油母页岩渣 ) + ( 建筑垃圾 ) 资源化再生利用】




尾矿是固体废弃物的一个细分支,而油母页岩渣又是尾矿的一种,油母页岩渣也是页岩中产生的一种废弃物。


一、什么是油页岩(油母页岩),中国的油页岩储藏分布在哪里:


页岩是一种岩性的物质,有机质类型较好的页岩是 “ 油页岩 ” 或者 “ 油母页岩”。它属于高灰分的固体可燃有机岩,灰分含量 > 40%。一般含油率3.5% ~ 30%。世界油页岩资源量巨大。我国已经探明的油页岩分布在辽宁、吉林、茂名、新疆吉木萨尔等地。两年前,作者就中国尾矿较大的几种 ,例如:“磷石膏”、“页岩渣”、“水选法铁尾矿” 等 进行过资源化再生利用调研,做为固体废弃物资源化再生利用装备制造与伴随服务商来讲,在这个领域孕育着极大的商机。



二、页岩有多少种:


“页岩” 成分复杂,但都具有薄页状或薄片层状的节理,但其中混杂有石英、长石的碎屑以及其他化学物质,根据其混入物的成分,可分为:钙质页岩、铁质页岩、硅质页岩、炭质页岩、黑色页岩、油母页岩等,其中铁质页岩可能成为铁矿石,油母页岩可以提炼石油,黑色页岩可以作为石油的指示地层。


还有“碳质泥岩” 是煤系地层中的介于一般泥岩和煤岩之间的岩性,根据我国煤系烃源岩的评价标准,通常将TOC 小于 6%的为泥岩,TOC介于 6%到40%为碳质泥岩,TOC 大于 40%的为煤岩页岩。



三、油页岩渣这种固体废弃物给环境带来的危害:



油页岩渣对环境污染,油页岩矿化程度很高,含油率较低,所以不管是低温干馏或燃烧发电,其废渣生成率都很高。即使以油页岩的最高含油率30%计算,干馏之后也会有70%的残渣排放,除了少量的挥发分之外,大部分是固体灰渣。



我国在油页岩开发的早期阶段,由于缺乏环境意识与可持续发展观念,对油页岩渣的处理方式都是将其直接丢弃堆置在附近。



这些废弃物含有大量毒性或潜在毒性物质,倒如:重金属元素、微量放射性元素、致癌物质等,经过雨水淋溶或扩散后严重污染周围的水源、土地及生物,破坏农业生产,使土地毒化、酸化,破坏土壤生产能力,从而危害居民健康。其污染范围往往超过所占土地面积的数倍。这些废弃物的堆放还占用了大量土地。



四、油页岩渣再生利用广泛:


油页岩渣是油页岩干馏或燃烧剩下的物质,多孔结构,具有很好的活性,因而用途非常广泛。例:油页岩渣可用作建筑材料,如高档水泥填料、轻质混凝土骨料陶粒及轻质砖材料等;在工业上可用来制备优质煅烧高岭土、白炭黑和铝盐产品、塑料和橡胶填料及合理利用金属元素,还可用作铸造用防粘砂添加剂,用于废气和废水处理等;在农业上,可用来生产肥料、改良土壤等 ( 目前在中国,这些广泛的用途,很大程度上还停留在理论上 )。



五、浅谈硅质页岩在采用『隧道式无燃料自燃烧结技术+建筑垃圾』或『隊道式助温自燃烧结技术+建筑垃圾』生产田园欧式风格建设砖瓦、砌块等高品质建材中所起到的作用:



众所周知,烧结砖一定要用粘土生产,实际上除粘土之外,自然界还具有和粘土矿物成份类似的物料,那就是硅质页岩。硅质页岩替代粘土生产烧结砖,这种硅酸盐矿物天然蚀变的产物,它是由黏土脱水胶结而成的岩石。硅质页岩在远古时代曾就是粘土,是疏松的粘土经过自然界长期的成岩作用而形成,具有薄片状或薄页状原理构造的粘土岩,它的主要矿物成分有高岭石、伊利石、胶岭石、拜来石、并常含有石英、长石、云母等碎屑混入物。



六、浅谈油页岩渣在采用『隧道式无燃料自燃烧结技术+建筑垃圾』或『隊道式助温自燃烧结技术+建筑垃圾』生产田园欧式风格建设砖瓦、砌块等高品质建材中所起到的作用:



『隧道式无燃料自燃烧结技术+建筑垃圾』或『隊道式助温自燃烧结技术+建筑垃圾』,利用烧结砖瓦的内燃焙烧工艺,生产田园欧式风格高品质建材,是利用原料本身含有的固体可燃物,或是将固体燃料掺配到制砖瓦原料中,与制砖瓦原料一同进行加工处理之后,成型为坯体,经干燥后送到隧道式窑炉里焙烧。通过坯体内的固体含能物质燃烧来完成〔或帮助(助温)完成〕砖瓦制品的焙烧,称之为内燃焙烧。坯体内的固态含能可燃物叫做内燃料。可作为内燃料的固体可燃物很多,其中最普遍的是煤炭以及煤炭生产或使用后,产生的含碳工业废弃物 — 煤矸石、煤泥、粉煤灰、炉渣等。当然,在这里,我们要强调的是,炭质页岩和油母页岩渣也是非常好的内燃料,就是我们在本文浅谈的关键所在。



不同的内燃料对烧结砖生产的作用和影响也不一样,这和它们的成分及燃点、发热量等燃烧性能有关。



在这里,作者要说明的是,彻底消灭页岩油渣(废弃物)中含毒性或潜在毒性物质,例如:重金属元素、微量放射性元素、致癌物质等,以内燃料的方式高温消灭是最好的无可非议的手段,这也是我们在本文浅谈的关键所在。


七、为什么要添加建筑垃圾:



利用炭质页岩或者油母页岩渣做为内燃料生产不同的再生建材,所需要的骨料粒径、骨料强度是不同的,有的再生建材需要添加不同粒径的再生骨料,这是一个一举两得的,或者叫一箭双雕的配合利用,既消灭了建筑垃圾,同时,又解决了生产再生建材的所需。



八、油页岩渣这种废弃物资源化再生利用的意义:



对于我国这样一个人口多而人均耕地少的农业大国,油页岩渣的大量堆积无疑对可耕地造成了严重的威胁。因此,充分合理利用油页岩渣,既能变废为宝,产生重要的经济意义,又可以保护环境,为实现开采无废弃物化矿山 ( 绿色矿山 ) 作出重大贡献。



不难得出这样一个结论,油页岩渣的综合利用能取得良好的资源、环境、经济及社会效益,对于实现资源的可持续发展具有重大意义。



順叱华/YSCN


2019.06.11