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煤矸石的性質決定著煤矸石資源化的途徑，因此對煤矸石的組分及性質進行分析和評價，將有利于選擇煤矸石資源化利用途徑，更好、更有效地利用煤矸石資源，達到綜合利用。
按照煤矸石的巖石特征分類，可以分成高嶺石泥巖（高嶺石含量＞60％）、伊利石泥巖（伊利石含量＞50％）、砂質泥巖、砂巖及石灰巖。主要綜合利用途徑為：高嶺石泥巖、伊利石泥巖生產多孔燒結料、煤矸石磚、建筑陶瓷、含鋁精礦、硅鋁合金、道路建筑材料；砂質泥巖、砂巖生產建筑工程用的碎石、混凝土密實骨料；石灰巖生產膠凝材料、建筑工程用的碎石、改良土壤用的石灰。
煤矸石中的鋁硅比（三氧化二鋁/二氧化硅）也是確定一般煤矸石綜合利用途徑的因素。鋁硅比大于0.5的煤矸石，鋁含量高，硅含量較低，其礦物成分以高嶺石為主，有少量伊利石、石英，質點粒徑小，可塑性好，有膨脹現象，可作為制造高級陶瓷、煅燒高嶺土及分子篩的原料。
煤矸石中的碳含量是選擇其工業利用方向的依據。按煤矸石中碳的含量多少可分為四類：一類＜4％，二類4～6％，三類6～20%，四類＞20％。四類煤矸石發熱量較高（6270～12550千焦／千克），一般宜用作為燃料，三類煤矸石（2090～6270千焦／千克）可用作生產水泥、磚等建材制品，一類、二類煤矸石（2090千焦／千克以下）可作為水泥的混合材、混凝土骨料和其他建材制品的原料，也可用于復墾采煤塌陷區和回填礦井采空區。
在煤矸石的化學成分中，全硫含量一是決定了矸石中的硫是否具有回收價值，二是決定了煤矸石的工業利用范圍。按硫含量的多少也可將煤矸石分為四類：一類（0.5％，二類0.5～3％，三類3～6％，四類＞6％。全硫量達6％的煤矸石即可回收其中的硫精礦，對于用煤矸石作燃料的要根據環保要求，采取相應的除塵、脫硫措施，減少煙塵和二氧化硫的污染。
河南鄭礦機器有限公司一直致力于煤矸石資源化利用項目，目前已合作建成的有國內煤矸石陶粒生產線，煤矸石燒制高嶺土的生產線；同時，鄭礦機器還在做其他方向的工藝研發，比如正在研發煤矸石燒制水泥混合材的工藝，并投資建設了一條研發工藝用的試驗車間，具備從煤矸石破碎、磨粉、造粒、煅燒全流程的試驗條件，根據目前的計算和試驗成果，該工藝的經濟技術指標遠遠高于目前現有的行業平均水平。
