煤矸石是在开采煤炭过程中，从煤层的顶部、底部或炭层周围挖掘出来的含碳量少，灰分在40% 以上不成煤的泥质、碳质、砂质页岩，是煤矿的工业废渣。煤矸石的排放量很大，约为煤开采量的15%~20%。一个年产100 万t 的煤矿，每年排放出的煤矸石约为15~20 万t。可供一个年产5000~7000 万块普通砖的砖厂使用。
煤矿排放出的煤矸石，若不及时处理，就要占用大量的土地进行堆积，这样做必将污染环境，影响农作物生长和煤炭生产的顺利进行。利用煤矸石制砖的好处是：①保护环境；②煤矸石无需占用大量土地进行堆积；③由于煤矸石中含有一定的发热量，可以做到烧砖不用煤或少用煤，节省能源；④可不用毁田挖黏土制砖。做到一举几得。
煤矸石中的硫以何种形式存在？它的危害作用是哪些？
煤矸石中的硫，一般以化合物状态存在，如二硫化铁（FeS2） —— 俗称黄铁矿，和硫酸钙（CaSO4·2H2O）——俗称石膏。在二迭纪煤群的煤矸石中，硫的含量较高，而黄铁矿中的硫又占总含硫量的大部分。黄铁矿在煤矸石中有的成层状，有的嵌在煤的裂缝中成脉石状，还有的成细粒状均匀地分布在煤矸石中。
应该指出，在有些地区的煤矸石中，含有叫做“硫铁蛋”的有害物质。这种“硫铁蛋”比较坚硬，而且都呈球状。经化验，“硫铁蛋”的主要成分是二硫化铁（FeS2）。
（1）黄铁矿（FeS2）
黄铁矿和碳在同样的温度下分解和氧化，由于碳和水蒸气的存在使黄铁矿氧化受到影响。在缺氧环境下482℃时二硫化物分解成为一硫化物：2FeS2 482℃→ 2FeS+S2
在不缺氧环境下，黄铁矿的氧化分为两个阶段。第一阶段发生在上述温度下，第二阶段出现在约588℃。按顺序其反应式为：
2FeF2 + 3O2 482℃→ 2FeS + 2SO3
4FeS + 9O2 588→ 2Fe2O3 + 4SO3
总的反应可用下式表示：
4FeS2 + 15O2 □□→ 2Fe2O3 + 8SO3
黄铁矿焙烧后主要生成三氧化硫（SO3）。三氧化硫（SO3）在16.8℃以下为固体，16.8℃即熔解为液体，44.8℃沸腾且气化，它气化后与空气中的水蒸气作用生成硫酸雾：
SO3 + H2O→ H2SO4
黄铁矿和水蒸气作用还产生下列反应：
2FeS2 + 2H2O □□→ 3FeS + 2H2
S + SO2 生成的二氧化硫（SO2）气体，遇水后生成亚硫酸 （H2SO3）；
SO2+ H2O □□→ H2SO3
亚硫酸容易被氧化，在通常情况下，空气中的氧就能逐渐氧化亚硫酸成硫酸：
2 H2SO3+O2 → 2H2SO4
（2）石膏（CaSO4·2H2O）
石膏（CaSO4·2H2O）在65~75 ℃ 时开始脱水，至107~170 ℃ 时生成CaSO4·1/2H2O，继续加热至170~200℃出现少量的CaSO4，至400℃以上完全脱水为CaSO4，至800℃以上CaSO4 部分分解，生成少量CaO，这个反应一直持续到1600℃以上： CaSO4 → CaO+SO2+O2
可见，黄铁矿和石膏在焙烧过程中放出大量硫的气化物（SO2、SO3）气体，致使制品膨胀、松散。较大颗粒的黄铁矿还会致使制品表面形成熔斑。故应严格控制黄铁矿和石膏的含量，并尽量提高物料细度，使其均匀分布在坯体之中。
煤矸石原料中应剔除哪些物质？
（1）剔除“硫铁蛋”
“硫铁蛋”的主要危害是：难以破、粉碎，极易损坏破、粉碎设备；在焙烧过程中生成大量二氧化硫（SO2）气体并产生膨胀，使制品松散。而电磁铁和永磁铁又对它无吸引力，故一般均以人工剔除。
（2）筛除煤粉、选除煤块
有些煤矸石原料（尤其是洗选煤矸石），混杂大量煤粉和煤块，致使其发热量偏高，塑性指数偏低，给砖瓦生产带来一定困难。如将这些粉煤、煤块去除，一方面可适当降低原料发热量、提高原料塑性指数，从而改善原料性能；另一方面又可将剔除出来的煤粉和煤块作为燃料充分利用。
通常剔除煤粉的方法有两种：一是在煤矸石堆场附近用溜筛或回转筛筛除；二是在破碎机前设置一台溜筛或高频电磁振动筛。筛孔尺寸一般用10~20mm。湖南株洲市砖厂在煤矸石原料中筛除20% 煤粉后，砖坯的成型性能大大改善，窑炉的焙烧速度显著提高。且筛除的煤粉用作全厂生活燃料绰绰有余。煤块一般是用工人拣出。
（3）除铁
由于煤矸石中一般均含有道钉之类铁质夹杂物，因而极易损坏粉碎等设备。故煤矸石原料在进入粉碎等设备前，须先经磁选除铁处理。
据重庆市几个煤矸石砖厂调查，凡采用磁选除铁的厂，平均每班除掉的铁质杂物达2~3kg，铁质杂物损坏设备现象一般未有发生；反之，未采用磁选除铁的厂，铁质杂物损坏设备的现象却时有发生。磁选设备通常采用悬挂式永磁铁或胶带磁选辊筒（即电磁胶带轮）。
