第一節(jié) 產(chǎn)品定義及發(fā)展歷程

1、產(chǎn)品定義

煤矸石磚是一種新型環(huán)保建筑材料。煤矸石磚的主要成分是煤矸石。煤矸石是指煤炭開采和洗選加工過程中產(chǎn)生的各種巖石的總稱。它與煤系地層共生，夾雜在煤層之間，屬于沉積巖的一種。煤矸石的主要組成化學成分有二氧化硅、三氧化二鋁、三氧化二鐵、碳、氧化鈣、氧化鎂、一氧化二鈉、一氧化二鉀、五氧化二磷和三氧化硫，還含有少量的氮氫元素。此外煤矸石還經(jīng)常含有鋇、錳、鈷、銅、鎵、鎳、鉛等各種金屬元素。按煤矸石的化學組成成分可以將煤矸石分為鋁質巖煤矸石、鈣質巖煤矸石、砂巖煤矸石和粘土巖煤矸石。其中鋁質巖煤矸石的三氧化二鋁含量必須大于40%，鈣質巖煤矸石的氧化鈣含量必須大于30%，砂巖煤矸石的二氧化硅含量必須大于70%，粘土巖煤矸石的二氧化硅含量為40%-70%，且三氧化二鋁的含量為15%-30%。

2、發(fā)展歷程

利用煤矸石制磚機經(jīng)歷了四個發(fā)展過程。1965年煤矸石制磚機還集中在 研究 和半工業(yè)性試驗及少量試制產(chǎn)品階段；第二個階段為1965～1985年，國內煤矸石制磚機處于低水平發(fā)展階段，生產(chǎn)工藝簡單、設備性能落后，產(chǎn)品質量只能滿足當時低水平國家標準的要求，一些企業(yè)的產(chǎn)品根本無法滿足建筑結構的需要，特別是東北個別煤矸石磚廠的產(chǎn)品，由于產(chǎn)品質量太差，強度較低，抗凍性能不合格，用于墻體后磚表面分層、掉皮、脫落，直接影響著建筑質量；第三階段為1986～2000年的15年，國內煤矸石磚發(fā)展較快，除了國內自行 研究 開發(fā)的煤矸石制磚機設備外，許多企業(yè)在引進了法國、美國、意大利、德國等主要設備的基礎上，結合國內國情消化吸收，裝備的整體性能大幅度提升，單機產(chǎn)量增長，機械自動化水平有了較大的發(fā)展。應該說，沒有關鍵設備和技術的引進消化，就沒有我國煤矸石制磚機跨越式發(fā)展的今天。眾所周知，80年代后期，經(jīng)原國家經(jīng)貿(mào)委批準，引進了法國全煤矸石制磚機設備和主要技術，除裝卸成品設備外，生產(chǎn)線實現(xiàn)機械化，窯爐溫度、壓力和風量的控制實現(xiàn)了計算機監(jiān)視操作，生產(chǎn)線工藝水平接近了國外發(fā)達國家的水平。上世紀90年代是我國煤矸石制磚機 行業(yè) 結構調整的重要時期，先后在海南、內蒙、黑龍江、山東等建成了年產(chǎn)5000萬塊以上的生產(chǎn)線10多條，基本上實現(xiàn)了機械化、產(chǎn)品以多孔磚和空心磚為主。進入21世紀，也就是近5年為第四階段，煤矸石磚發(fā)展又跨上了一個新臺階，企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模由上世紀最高年產(chǎn)量6000萬塊上升到了1億塊以上，并且改變了煤矸石磚建筑中使用的單一圍護結構，山西潞安和北京龍泉生產(chǎn)線，產(chǎn)品具備了節(jié)能、裝飾和圍護承重等多種功能。雖然生產(chǎn)煤矸石裝飾磚僅有2～3家，但畢竟在發(fā)展高質量煤矸石磚方面邁出了可喜的一步，對我國煤矸石磚今后的發(fā)展有很好的示范導向作用。

第二節(jié) 產(chǎn)品特點及應用領域 分析

煤矸石顆粒經(jīng)破碎達到一定粒徑后，經(jīng)過加水陳化，便具有可塑性，達到制磚原料的要求。再經(jīng)過細碎、成型、切坯、干燥、燒成等工序，便可以得到煤矸石磚成品。

矸石磚常用來做建筑物的內外墻及車間、倉庫、車站、公園、游樂場、廣場、人行道、走廊、餐廳、衛(wèi)生間墻面、地面鋪設、裝飾等。

第三節(jié) 產(chǎn)業(yè)鏈概述

一、在產(chǎn)業(yè)鏈中的位置

產(chǎn)業(yè)鏈是一個包含價值鏈、企業(yè)鏈、供需鏈和空間鏈四個維度的概念。產(chǎn)業(yè)鏈是產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟學中的一個概念，是各個產(chǎn)業(yè)部門之間基于一定的技術經(jīng)濟關聯(lián)，并依據(jù)特定的邏輯關系和時空布局關系客觀形成的鏈條式關聯(lián)關系形態(tài)。矸石磚屬于產(chǎn)業(yè)鏈中游位置。

二、相關 行業(yè) 簡述

一、煤矸石

煤矸石主要來源于煤炭相關的煤系地層中的沉積巖巖層，即主要來源于所采煤層的頂板、底板、夾層和運輸巷道、主井、副井和風井所鑿穿的巖層。煤矸石的主要排放來源有：1.煤礦建井時期排放；2.礦井擴建時期；3.煤炭開采過程中排放；4.原煤洗選加工過程排放。

在我國由于科學技術不夠發(fā)達，人們的環(huán)境保護意識和資源再利用的觀念差，所以我國在采煤和煤炭洗選加工過程中產(chǎn)生的煤矸石大部分沒有進行處理和再利用，而是簡單的進行堆放積存，且多堆放于山溝、坡地和可耕植的農(nóng)用土地，堆積高度逐漸增加，截至2009年我國歷年堆放積存的煤矸石總量已達40億噸，且將近以每年1.4億噸的堆放積存速度在增加，每年新增加的煤矸石堆放用地也在以40萬平方米的速度迅速增加。另外近年來煤炭總產(chǎn)量的增加，煤炭質量的提高，煤層賦存的地質條件惡化，回采率增加，又必須達到環(huán)境潔凈要求標準，煤矸石的排放和堆放量越來越多，煤矸石的回收處理再利用迫在眉睫。

組成煤矸石的各種巖類的礦物組成及其特性

煤矸石堆放帶來的環(huán)境污染與破壞：

1、污染破壞礦區(qū)周圍的土地

煤矸石山自燃釋放出大量的二氧化硫、氮氧化合物等有害氣體，其中二氧化硫和二氧化氮被氧化并與空氣中的水分共同作用生成強酸，酸隨雨水降落到地面，使土地酸化和鹽漬化，影響作物生長發(fā)育。另外煤矸石山受雨水的沖刷，使得煤矸石中的部分重金屬隨雨水形成地面徑流進入土壤，使得土壤中的重金屬含量增加，破環(huán)了原始土壤中的重金屬平衡，同時也就損壞了土壤的養(yǎng)分。

2、污染大氣

煤矸石山堆積，在滿足煤矸石山堆積中有一定的縫隙，有易燃的有機物資，煤矸石山既能發(fā)生自燃。自燃的煤矸石山不同程度的排放著二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、粉塵和總氧化劑。而這五種污染物正是對中國大氣環(huán)境污染最主要、最普遍的污染物。

我國累計煤矸石山1500多余座，其中自燃的煤矸石山500多座。我國的煤矸石排放時候都是直接傾倒堆積，所以煤矸石顆粒之間有較大的縫隙，具有很高的透氣性能，另外我國的煤炭都形成于還原性的煤層地質條件，其中含有大量的黃鐵礦，煤矸石的含碳量為5%-45%，故在我國的煤矸石山大多數(shù)滿足自燃的條件。

煤矸石山自燃過程中產(chǎn)生大量的二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和大量的其他有毒有害氣體。當燃燒充分時生成二氧化碳，伴隨著燃燒的進行，煤矸石顆粒的粒徑變小，化為灰燼，這些小顆粒和灰燼填充了煤矸石顆粒間原來的縫隙，另外部分的煤矸石熔融，使得煤矸石顆粒之間的縫隙減小，出現(xiàn)供氧不足，此時煤矸石就進行不充分燃燒，產(chǎn)生大量的一氧化碳。一氧化碳的毒性巨大，長時間吸入一氧化碳，會使人的神經(jīng)麻痹，出現(xiàn)生命危急的狀況。因為一氧化碳易于與人體血液中的血紅蛋白結和生成碳氧血紅蛋白，從而阻礙了血紅蛋白的載氧功能，阻礙了人體供養(yǎng)。二氧化硫產(chǎn)生于煤矸石中的有機硫化合物，另外燃燒可以產(chǎn)生少量的三氧化硫，三氧化硫與二氧化硫與一氧化氮在光照條件下會發(fā)生光化學反應，生成硫酸和大量的有害氣體，人體吸入這些氣體后，會刺激呼吸道，引起人體肺組織病化。自然過程中產(chǎn)生的氮氧化物種類很多，通常有一氧化氮、二氧化氮、三氧化氮、一氧化二氮等，其中二氧化氮是一種對呼吸器官有巨大刺激性的氣體長時間吸入二氧化氮會引發(fā)支氣管炎和肺部水腫，導致死亡。此外煤矸石燃燒的過程中還會產(chǎn)生大量的多種碳氫化合物、揮發(fā)性烴等，如甲醛，還會發(fā)生反應生成一些強致癌物質，如苯并芘。

除了產(chǎn)生上述有害氣體外，粉煙塵也是煤矸石自燃的大量產(chǎn)物，煤矸石中的可燃性碳氫化合物在高溫條件下，經(jīng)過氧化、分解、聚合等一系列復雜反應形成的含有炭黑、飛灰等粒狀懸浮物，這些粒狀懸浮物中粒徑小于10微米的，不容易沉降，會隨氣體的流動而隨風飄揚形成飄塵，飄塵對人體的危害極大，若人的鼻腔、口咽吸入飄塵，會沉積于肺部，堵塞肺氣泡，有的還會侵入血液，造成血液中毒，還有的飄塵會被細胞吸收，侵入人體的各種組織，損害人體健康。另外粒徑大于10微米的煤矸石灰塵顆粒，則在礦區(qū)周圍沉降，顆粒多為灰黑色，降落在天地、山間、建筑物上，影響大自然風光，使建筑物和風景失去原來的色調，降低可見度。

由此可見，煤矸石堆積對土地、水環(huán)境、大氣環(huán)境的污染和破壞巨大，對堆積的煤矸石山的處理是必須的。

3、污染水體

煤矸石中的有機質在雨水的沖刷作用下，溶解于水中，并隨雨水形成地面徑流，并最終匯入河流、湖泊、水系和海洋，而這些有機物和腐殖質大多數(shù)是有毒有害的物質，便會對水體產(chǎn)生毒性污染，另外雨水沖入煤矸石之間的縫隙，與煤矸石中的硫化礦物和氧氣發(fā)生氧化反應，生成各種混合型硫酸鹽，被雨水和滲流水攜帶流到地表水體當中，污染水體，且煤矸石中含有的重金屬也部分溶解于雨水當中，進入水體，且隨著時間的增加，水體中的重金屬含量會增加，從而產(chǎn)生重金屬污染，這些重金屬被動植物吸收，且隨著生物鏈進行富集，人類作為生物鏈的最高階層，這些重金屬也最后在我們人類身體當中富集，人體受害最深。因此煤矸石所帶來的水體污染不可忽視。

4、危害公共安全

當煤矸石山的堆積高度達到一定程度時候，由于沒有經(jīng)過壓實，底部的煤矸石承載能力有限，此時就很容易發(fā)生滑坡和山崩。當煤矸石山內部溫度和壓力符合條件時候，也容易差生爆炸。另外正在自燃的煤矸石山遇到雨水滲入，雨水受熱后使得空氣發(fā)生急劇膨脹，繼而產(chǎn)生威力巨大的爆炸。我國曾多次發(fā)生煤矸石山爆炸和崩潰的事故。煤矸石山很大程度上危害著人民群眾的公共安全。如2007年06月01日義馬躍進煤礦矸石山發(fā)生坍塌造成1死3傷，這樣的例子舉不勝舉。

5、輻射污染

煤矸石在煤炭采出、運輸、堆放等過程中，其顆粒粒徑受振動、摩擦等作用，變的越來越小，從而導致了煤矸石顆粒的比表面積增加，煤矸石顆粒和空氣接觸的面積越來越大，裸露面積增加，煤矸石中含有的重金屬和放射性物質向空氣中析出的速度變大，超過空氣中的底值，輻射過多會對人體和動植物體產(chǎn)生巨大的危害，從而產(chǎn)生輻射污染。

二、建筑業(yè)

2010年，面對極為復雜的國內外經(jīng)濟環(huán)境，我國國民經(jīng)濟運行態(tài)勢總體良好，尤其是建筑業(yè)作出了積極的貢獻。據(jù)初步統(tǒng)計，2010年國內生產(chǎn)總值達397983億元，按可比價格計算，比上年增長10.3%；作為國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)的中國建筑業(yè)交出了令人滿意的成績單：全年完成總產(chǎn)值95206億元（占國內生產(chǎn)總值的23.9%），同比增長24%，建筑業(yè)房屋建筑施工面積達70.1億平方米，同比增長19%。

2010年全社會固定資產(chǎn)投資保持較快增長的態(tài)勢，全年全社會完成固定資產(chǎn)投資2781040億元，比上年增長23.8%（扣除價格因素后，實際增長19.5%）。同時，全社會固定資產(chǎn)投資結構進一步優(yōu)化。其中，城鎮(zhèn)固定資產(chǎn)投資241415億元，同比增長24.5%；農(nóng)村固定資產(chǎn)投資36275億元，同比增長19.7%。在城鎮(zhèn)投資方面。第一產(chǎn)業(yè)投資同比增長18.2%，第二產(chǎn)業(yè)投資同比增長23.2%，第三產(chǎn)業(yè)投資同比增長25.6%。從地域分布 分析 ，東部地區(qū)投資同比增長22.8%，中部地區(qū)投資同比增長26.9%，西部地區(qū)投資同比增長26.2%。全年房地產(chǎn)完成開發(fā)投資48267億元，同比增長33.2%%；全年全國商品房銷售面積10.43億平方米，比上年增長10.1%。

與建筑業(yè)密切相關的工程項目開建方面，則發(fā)生了有增有減的變化。2010年全國累計施工項目471863個，同比增加20601個；施工項目計劃總投資522161億元，同比增長23.1%。2010年全國新開工項目330049個，同比減少9746個；新開工項目計劃總投資190805億元，同比增加25.6億元。開工項目的減少而投資總額卻在增加，佐證了我國工程建設正向大型、巨型的標志性項目挺進，建筑業(yè)企業(yè)依靠綜合實力參與市場競爭的趨勢方興未艾。

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