[发明专利]一种煤矸石的综合利用系统及方法

说明书

本申请涉及一种煤矸石的综合利用系统及方法，涉及固体废弃物资源化利用技术领域，包括分选子系统，用于将原矿煤矸石进行破碎筛分，得到碳富集料和矸石粒料；气化子系统，用于对碳富集料进行连续高温热解气化，还用于将产生的高温可燃气进行热交换，并将热交换后产生的水蒸气作为气化剂，将热交换后产生的低温可燃气输送至脱硫脱硝子系统进行脱硫脱硝处理；回收子系统，用于接收脱硫脱硝处理后的净可燃气，并部分作为气化燃料，部分驱动内燃机产生电能；第一衍生制造子系统，用于制备陶瓷短纤；第二衍生制造子系统，用于制备无机板材；第三衍生制造子系统，用于制备硅铝复合板；回收子系统还用于产生电能，本申请，可对煤矸石进行最大限度利用。

技术领域

本申请涉及固体废弃物资源化利用技术领域，特别涉及一种煤矸石的综合利用系统及方法。

背景技术

煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石，其主要成分是Al₂O₃和SiO₂。我国煤矸石堆积量35亿吨以上，占中国工业固体废物排放总量的40％以上。因煤矸石中含有10％-30％的碳成分和一定量的腐殖酸，在堆放时不但占用大量土地，其所含的硫化物还直接污染地下水，空气和土壤，造成环境污染，甚至可能通过环境介质直接或间接进入人体，威胁人体健康，另外，大量的煤矸石露天堆放形成矸石山，长期堆积中还可能自燃，甚至造成地质灾害滑坡泥石流等。为了消除污染，很多国家开始重视煤矸石的处理和利用。

目前，最便捷且成本较低的处理方式是将煤矸石用作充填物填充煤矿的塌陷区及矿坑，以及沉陷公路、堤坝等，但该方法并不能充分利用煤矸石中的固定碳以及硅铝成分，附加值较低。

相关技术中，多将煤矸石作为低热值燃料与其他燃料或助燃剂混配后，进行燃烧发电，或将煤矸石研磨后与磷酸钙混合，再加入活化剂和水制作出新型的有机复合肥，利用煤矸石中的有机质及微量元素可以改善土壤，调节土壤的pH 值和疏松度，对土壤起到增肥的作用。

但是，上述方法均对煤矸石的利用途径较为单一，利用力度较弱，且处理过程对于环保的重视程度不高，缺乏系统的综合利用。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷之一，本申请的目的在于提供一种煤矸石的综合利用系统及方法，对于含碳量不均匀的煤矸石，可进行最大限度利用。

本申请第一方面提供一种煤矸石的综合利用系统，其包括：

分选子系统，其用于将原矿煤矸石进行破碎筛分，得到碳富集料和矸石粒料；

气化子系统，其用于接收上述碳富集料，并对碳富集料进行连续高温热解气化，还用于将产生的高温可燃气进行热交换，并将热交换后产生的水蒸气作为气化剂，将热交换后产生的低温可燃气输送至脱硫脱硝子系统进行脱硫脱硝处理；

回收子系统，其用于接收脱硫脱硝处理后的净可燃气，并将净可燃气部分输送至气化子系统作为气化燃料，部分驱动内燃机进而驱动发电机产生电能；

第一衍生制造子系统，其用于以热解气化产生的部分高温炉渣作为原料，制备陶瓷短纤；

第二衍生制造子系统，其用于以热解气化产生的部分降温后的炉渣和上述陶瓷短纤作为原料，制备无机板材；

第三衍生制造子系统，其用于以热解气化产生的部分高温炉渣和冰晶石作为原料，制备硅铝复合板；

上述回收子系统还用于将产生的电能分别输送至上述分选子系统、气化子系统、第一衍生制造子系统、第二衍生制造子系统和第三衍生制造子系统。

一些实施例中，还包括第四衍生制造子系统；

上述分选子系统还用于将上述矸石粒料破碎，并再次筛分，得到机制砂和粒径大于该机制砂的不同粒径的石富集料；