在煤炭生產(chǎn)和加工過程中會產(chǎn)生大量的煤矸石，煤矸石山已經(jīng)成為我國煤礦的一個特有 標(biāo)志。煤矸石的大量堆存給礦區(qū)生態(tài)環(huán)境帶來種種負(fù)面影響，如占用土地、污染環(huán)境、破壞 景觀等。但煤矸石不是一種簡單的廢棄物，而是可以利用的資源，可以替代煤炭用于發(fā)電， 或替代粘土生產(chǎn)建材等。

目前，我國有煤矸石山1500多座，累計(jì)堆存煤矸石34億噸以上，占地20多萬畝。隨著經(jīng)濟(jì)規(guī) 模的擴(kuò)大和我國對能源需求的不斷增長，煤矸石的產(chǎn)生量還會增加。因此，進(jìn)一步發(fā)展 煤矸石綜合利用具有十分重要的意義。

       目前國內(nèi)煤矸石每年用于發(fā)電的利用率為10%-40%；其次，將煤矸石用于填埋、以及筑路和充填采空區(qū)、燒磚等是主要的處理方式，占到總處理量的50%-80%之間，占到煤矸石生產(chǎn)總量的30%左右；而煤矸石用在建材方面的處理能力是比較低的，僅僅占總處理量的13%左右，每年煤矸石的仍然以8%的速度增長，其堆存數(shù)量仍再繼續(xù)增加。這些研究表明，目前煤矸石的資源利用比較低。

 煤矸石的利用率為何那么低呢，一個是處理成本高利潤低，二是各種利用途徑的產(chǎn)業(yè)鏈短；三是處理的溫度限制問題。從制磚層面來講，水泥磚廠和制磚廠，可以消耗一部分煤矸石，但是能力有限，而且傳統(tǒng)的制磚廠、水泥磚廠都是采用燒結(jié)方式來制作的。由于煤矸石主要成分是Al2O3、SiO2，另外還含有數(shù)量不等的Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O、P2O5、SO3及其他微量元素等，其中SiO2占據(jù)了50%或者以上的成分，而SiO2及CaO在高溫時(shí)候（一般不超過550℃）會產(chǎn)生爆炸現(xiàn)象，但是磚廠的燒結(jié)溫度需要達(dá)到800-900℃以上，因此導(dǎo)致了煤矸石在傳統(tǒng)燒結(jié)磚及水泥廠等領(lǐng)域的利用配比也是不高的現(xiàn)象。

一、煤矸石免燒磚的現(xiàn)實(shí)意義

  煤矸石通過一定的配比及制磚工藝，可以制作成各種用途的免燒磚，包括砌塊磚（含實(shí)心磚、空心磚）、生態(tài)磚（護(hù)坡磚、河道磚）、路面磚等，可以就地取材，變廢為寶，節(jié)能環(huán)保，成為綠水青山的建設(shè)者，切實(shí)地實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一。

二 、壓磚工藝

（一） 需要對煤矸石進(jìn)行破碎
   對煤矸石的破碎需要分成三等級，一個級別在顆粒0.05mm以下，作為塑性料；第二個級別在0.05-1.2mm，作為填充料；第三個級別在1.2-2.0mm，作為骨料。
（二）  材料及配比
    如果有其他輔料的加入，像細(xì)砂、建筑垃圾等的，固化效果更好。

若全部用煤矸石的話，建議調(diào)節(jié)煤矸石材料的級配：一個等級的（0.05mm以下）35%；第二個等級的（0.05-1.2mm）20%；第三個等級（1.2-2.0mm）的30%；余下15%的就是水泥和土壤固化劑。這樣做的好處就是粗細(xì)結(jié)合，不留空隙，同時(shí)又能增加磚的密實(shí)度及結(jié)構(gòu)的緊湊性。

通過煤矸石來制磚，由于粉質(zhì)性材料比較多，建議至少采用425級水泥，而且配比相對要比較多些，以標(biāo)磚為例，水泥含量建議在15%左右為佳。

土壤固化劑一般加量為0.05%左右。

（十）工藝簡介：煤矸石，建筑垃圾和其他輔料——配比計(jì)量—— 加入水，水泥，土壤固化劑，第1次攪拌——加入土壤固化劑，進(jìn)行第2次攪拌——加入土壤固化劑，第3次攪拌——壓制成型——靜養(yǎng)1天——碼垛打包——浸泡——保濕養(yǎng)護(hù)——封層固化。

具體工藝：
（三）攪拌

按上述配比后，先進(jìn)行預(yù)攪拌，然后加入0.02%的土壤固化劑再繼續(xù)攪拌。
（四）第二道攪拌
    在一次攪拌的基礎(chǔ)上再進(jìn)行二次攪拌，加入0.015%的土壤固化劑后再繼續(xù)攪拌。
（五） 第三道攪拌

   在第二次攪拌的基礎(chǔ)上再進(jìn)行第三次攪拌，然后加入0.015%的土壤固化劑再繼續(xù)攪拌，然后壓制成型。
 （六） 靜養(yǎng)
   根據(jù)所在地的氣溫確定靜養(yǎng)時(shí)間：一般在氣溫在25℃以上的靜養(yǎng)一天即可，否則適當(dāng)增加靜養(yǎng)時(shí)間。
（七） 碼垛打包
   根據(jù)生產(chǎn)量，可選擇人工碼垛或者機(jī)械化碼垛。
（八）浸泡
   將碼垛、打包好的免燒磚在水池貨水槽中浸泡3-5分鐘，讓磚坯充分吸水，進(jìn)而提升磚的強(qiáng)度。
（九） 自然養(yǎng)護(hù)
   把磚坯放置于室外，根據(jù)水泥的凝固時(shí)間來選擇適當(dāng)?shù)淖匀火B(yǎng)護(hù)時(shí)間；對磚坯做好灑水養(yǎng)護(hù)來提升磚的強(qiáng)度。有條件的用戶還可以通過搭建養(yǎng)護(hù)室來縮短磚坯的自然養(yǎng)護(hù)時(shí)間。

（十一）封層固化

有條件的用戶，建議對磚坯進(jìn)行封層固化處理，即把封層固化劑噴灑到磚坯的表面上形成活性保護(hù)層，或者通過浸泡進(jìn)行封層固化處理；進(jìn)一步提高強(qiáng)度和防滲能力。

三 、制磚機(jī)類型選擇
   在壓制成型過程中，到底選擇靜壓磚機(jī)好還是振動磚機(jī)好呢？ 通過施工經(jīng)驗(yàn)，建議是在沒有噪音要求的條件下，盡量選擇振動磚機(jī)來生產(chǎn)，理由如下：
① 振動磚機(jī)產(chǎn)量高，操作簡單；
② 投入成本低；
③ 對材料的塑料及水分要求相對比較低；
④ 振動方式更有助于該種材料的成型，原因分析如下：
   首先，通過振動方式讓布料及物料所占據(jù)的空間更加緊湊，讓物料之間相互擠兌，但是又不破壞分子間的結(jié)構(gòu)，因此磚的結(jié)構(gòu)彈性會比較強(qiáng)。而靜壓磚機(jī)則是通過強(qiáng)大的壓力把物料壓制成磚；但是我們前面有提及了，由于煤矸石的主要成分是SiO2，還有CaO等，由于這些成分在一定溫度下會膨脹，再加上通過靜壓磚機(jī)壓制的磚坯密實(shí)度非常高且無法排氣等影響，因此這樣的磚很容易出現(xiàn)爆裂現(xiàn)象！