煤矸石的活化途徑有熱活化、機械活化、化學活化和復合活化等，復合活化是指采用熱活化、機械活化與化學活化相結合的途徑，通常采用復合活化來提高煤矸石的活性。

煤矸石中硅酸鹽礦物除了少量具有架狀結構的硅酸鹽（長石和石英）以外，主要是高嶺石和水云母等具有層狀結構的黏土礦物。熱活化的目的是利用高溫使煤矸石微觀結構中的各微粒產生劇烈的熱運動，脫去礦物中的結合水，使鈣、鎂、鐵等陽離子重新選擇填隙位置，從而使硅氧四面體和鋁氧三角體無法聚合成長鏈，而存在很多的斷裂點，形成熱力學不穩(wěn)定結構，即煅燒后的煤矸石中含有大量的活性氧化硅和氧化鋁。熱活化的方法有直接煅燒與微波煅燒微波輻照兩類。

（1）直接煅燒人工煅燒煤矸石的設備有多種，國內煤矸石生產線主要使用的有堆爐、平窯、隧道窯、立窯和沸騰爐等，以沸騰爐為主。煤矸石直接煅燒的方式取決于煤矸石的綜合利用形式，盡管將煤矸石直接煅燒、粉磨成所需產品的研究很多，但多是實驗室研究，尚未形成工業(yè)化應用。

用小型煤矸石粉碎機來破碎煤矸石，為煤矸石的利用找到了一條新途徑，可大大地節(jié)約燃料和降低成本。沸騰爐是近年發(fā)展起來的一種新的燃燒技術。沸騰爐的工作原理是將破碎到一定粒度的煤末，用風吹起，在爐膛的一定高度上呈沸騰狀燃燒。煤在沸騰爐中的燃燒，既不是在爐排上進行的，也不像煤粉爐那樣懸浮在空間燃燒，而是在沸騰爐料床上進行的。

沸騰爐的突出優(yōu)點是對煤種適應性廣，可燃燒煙煤、無煙煤、褐煤和煤矸石。沸騰料層的平均溫度一般在850~1050℃，料層很厚，相當于一個大蓄熱池，其中燃料僅占5%左右，新加入的煤粒進入料層后就和溫度高幾十倍的灼熱顆粒混合，因此能很快燃燒，故可用煤矸石代替。生產實踐表明，利用含灰分高達70%、發(fā)熱量僅7.54MJ/kg的煤矸石，鍋爐運行正常，40%~50%的熱可直接從床層接收。

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