煤矸石的利用可以分为直接利用和间接利用。直接利用的方法有煤矸石制砖，煤矸石制水泥，做工程回填材料等用途;间接利用主要有煤矸石发电，煤矸石制备铝盐，煤矸石知趣水玻璃等用途。目前我国大小煤矿的煤矸石主要被用于生产矸石水泥、混凝土的轻质骨料、耐火砖等建筑材料，此外还可用于回收硫铁矿;煤与矸石混烧发电;制取结晶氯化铝、水玻璃等化工产品以及提取贵重稀有金属;土地复垦，矿井回填，也可作肥料。

(1)煤矸石的直接利用

用煤矸石制砖。中国的建筑和设施中有大量的砖结构，砖的消耗量惊人。据统计，每天大约需要1000亿块砖作为墙体材料。如果这些砖全部用粘土烧结，将破坏67 ~ 100公顷良田，消耗近5000万吨标准煤，既破坏环境又浪费能源。目前，煤矸石烧结砖是煤矸石资源化利用的主要方向之一。早在20世纪60年代，我国就有煤矿利用煤矸石制作烧结砖。正是这些行动给国家的经济带来了新的活力，赢得了国家的倡导和支持，所以中国的煤矸石制砖行业发展很快。目前煤矸石砖产量已达200亿块，年综合利用煤矸石约5000万吨。煤矸石制砖具有强度高、热阻大、隔音好等优点，可以减少建筑墙体厚度和用砖量；同时，由于煤矸石砖外观洁净、耐候性强、色泽自然，可省去抹灰、喷涂等施工工序，降低施工和维护成本，与传统粘土相比具有更高的性价比和更强的市场竞争力。煤矸石制砖工业既发展了经济，又节约了能耗。

煤矸石中二氧化硅、三氧化二铝和三氧化二铁的总含量一般在80%以上。它是一种天然粘土原料，天然或煅烧后具有一定的活性。可替代粘土配料烧制硅酸盐熟料，生产普通硅酸盐水泥、煤矸石快硬硅酸盐水泥和无煤矸石熟料水泥。也可作为混合材掺入水泥中，与熟料、石膏按比例混合粉磨生产硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥等。煤矸石粘土的化学成分与煤矸石粘土相似，能释放一定的热量。用煤矸石粘土代替粘土和部分燃料生产普通水泥，可以提高熟料质量。这是因为用煤矸石制备的生料的活化能比用粘土制备的要低得多，用少量的煤就可以提高生料的预烧温度，而且煤矸石中的可燃物也有利于硅酸盐等矿物的熔融形成。此外，煤矸石制备的生料表面能高，硅、铝等酸性氧化物易吸附氧化钙，可加速硅酸钙等矿物质的形成。用煤矸石做原燃料生产水泥，和普通水泥基本一样。

煤矸石也可用作工程回填材料。煤矸石作为填充材料主要是指山谷、采煤沉陷区等低洼地区的建设项目用地，或用于填充铁路、公路路基，或用于回填采煤空地区和废弃矿山。利用煤矸石作为采煤塌陷区复垦的充填材料，不仅可以恢复采煤破坏的土地，还可以减少煤矸石占用的土地，减少煤矸石对环境的污染。一般用于复垦的煤矸石主要是砂岩和石灰岩，用推土机回填压实，根据不同用途进行处理，如表层翻土用于耕作，分层碾压用于建设用地。用煤矸石填筑工程是为了获得高的填筑密度，使煤矸石地基具有有效的高承载力和足够的稳定性。要求煤矸石为砂岩、石灰岩或未风化的新煤矸石。施工中通常采用分层填筑法，回填与压实同时进行。填土工程质量按《工业与民用建筑地基基础施工规范》评定。

(2)煤矸石的间接利用

煤矸石具有低热值燃料的特点。利用煤矸石发电是热量的主要形式之一，也是综合利用方案中除碳的第一步。矿区缺电时，可在煤矸石量大的矿区建设煤矸石电厂，可同时解决矿区用电和供热问题。利用煤矸石作为能源材料，如煤矸石燃烧发电或煤矸石供热。这种能源转换技术具有能耗低、成本低、原料充足、产量大、效益好、发展相关产业链、可循环利用等特点。因此，我国许多大型煤炭工业区都在煤矸石电热厂项目上投入了巨额资金。利用煤矸石发电不仅有效减少了环境污染，而且取得了显著的经济效益。这些煤矸石燃烧后还具有较高的活性，是生产建筑材料的良好原料。

此外，煤矸石还有很大的化工利用价值。煤矸石的主要化学用途是通过各种方法从煤矸石中提取某种元素或生产硅铝材料。对于高铝含量的煤矸石，开发的化工产品主要有结晶氯化铝、聚合氯化铝、硫酸铝和4-ARING。沸石等。

(1)结晶氯化铝。主要用作精密铸造的硬化剂(强度比氯化铁高)，纸张施胶沉淀剂，净水凝结剂，木材防腐剂，制造氢氧化铝胶。

(2)聚合氯化铝。又称碱式氯化铝，是一种无机高分子化合物，一种新型的混凝沉淀剂，广泛应用于水质净化和污水处理，以及造纸、制革、铸造、医药、轻工、机械等诸多领域。利用煤矸石生产聚合氯化铝具有投资少、成本低、工艺简单的优点。

(3)4A沸石。4A沸石是目前最好的无磷洗涤剂，去污效果与三聚磷酸钠(STPP)相当，且对人体无害，对织物无害，易生物降解，有利于环保，应用前景广阔。传统的生产4A沸石的方法主要是以NaSiO3和NaAIO3为原料进行水热合成，原料成本高。而利用煤矸石生产4A沸石原料充足，成本低，效益高。

在实际制备铝盐的过程中，需要根据相应铝盐的制备增加或减少相应的工艺，然后进行不同铝盐的各自制备工艺。制备的氢氧化铝可用作塑料合成树脂、聚合物、合成橡胶等高分子材料的阻燃剂；可用作人造大理石、玛瑙和牙膏生产中的填料；可生产明矾和水合氯化铝净水剂；还可以生产抗胃酸片等等，市场非常广阔。

由于煤矸石含铝量高，煤矸石还可以用来制水玻璃，冶炼硅铝合金。煤矸石的主要成分是Al 2O3和Si O2。如按煤矸石制铝盐的主要工艺流程处理，滤液中的氧化铝可经浓缩、结晶、热解、聚合、固化、干燥等过程制成聚合氧化铝。滤渣中的二氧化硅与氢氧化钠反应生成水玻璃。制备硅铝铁合金的两个关键技术是SiO _ 2、Al _ 2O _ 3的侵入结晶和晶体的热解。对于Fe2O3含量高的煤矸石，可用DC矿热炉冶炼硅铝铁合金。

近年来，利用煤矸石为原料生产农用肥料已在国内外得到应用。煤矸石中含有约15% ~ 20%的有机质，以及丰富的植物生长所必需的硼、锌、铜、钴、锰、钼等微量元素。一些煤矸石中的氮、磷、钾和微量元素含量是普通土壤的数倍，可以加工成有机肥和微生物肥料。

微生物肥料是近年来发展生态农业和绿色食品的新产品。煤矸石含有大量有机质，是承载固氮、释磷、释钾等微生物的理想基质和载体。煤矸石微生物肥料具有生产工艺简单、能耗低、投资少、生产过程无排渣等优点，如南票矿务局与中国农业科学院联合开发& ldquo金色品牌& rdquo1 .微生物肥料，山东龙口矿务局、北京宝科学技术研究所研制生产& ldquo田鲍莉& rdquo微生物肥料取得了良好的社会效益和经济效益。