在煤炭开采利用过程中会产生固体废弃物，比如：煤炭开采过程中产生的煤矸石、煤炭燃烧利用过程中产生的粉煤灰、煤炭化工转化过程中产生的气化灰渣等，这些固体废弃物统称为煤基固废，目前对其处置主要以填埋堆存为主，煤基固废的累计堆存量已经达到数百亿吨，而且还保持着每年新产生15亿吨的高速增长。

目前，在综合利用方面，煤矸石主要用于生产化工产品、改良土壤、发电和应用于建材领域，尤其是在建材领域。2015年，煤矸石综合利用量为6.1×108t，其中约占建材领域使用的16%。 煤矸石和粉煤灰作为煤炭行业排放的废物，经过磨粉生产线粉磨之后的微粉，在建筑材料领域具有一定的发展潜力。例如，20世纪60年代，日本在建筑领域使用煤矸石烧结轻质骨料。应用结果表明，建筑物减少了20%，取得了良好的效果。由于煤矸石本身的特点，煤矸石在建筑材料领域的应用前景非常好。

煤矸石的化学成分与粘土非常相似，可以部分或完全替代粘土生产水泥。经过立磨机粉磨成粉后，提高了活性的的煤矸石粉作为混合材料，生产水泥的掺量可达30%，可进一步提高水泥的性能，提高水泥原料的易燃性，有利于热工系统的稳定，提高水泥熟料的质量。然而，煤矸石在不同地区的成分和热值普遍存在很大差异，因此在使用前需要调整煤矸石磨粉机的工艺参数和配料方案。使用煤矸石水泥不仅可以节约成本，还可以降低能耗。

煤矸石富含植物生长所必需的有机物质和微量元素，也是携带固氮、解磷、解钾等微生物的理想原料基质和载体。经过煤矸石磨机粉磨后，再与过磷酸钙混合，加入适量添加剂，使煤矸石充分反应和激活，堆积成有机复合肥；煤矸石和磷矿石经过喷洒生物菌剂、成球造粒、干燥、挂膜等工序后，经过立磨机（集破碎、粉磨、烘干、选粉为一体）粉磨后，按比例混合二次淀粉，得到微生物肥料。

近年来，研究热点是制备高档耐火材料、多孔陶瓷材料、耐磨材料、吸声材料、微晶玻璃等新型材料。煤矸石和粉煤灰是类似粘土的矿物成分资源。在适当的高温条件下，它们可以煅烧成致密而坚硬的烧结材料。

由煤矸石、粘土混合料在1400℃左右烧结而成的熟料，耐火性在1600℃以上，抗压强度达到21.7。MPa，经过立磨机粉磨后可作为耐火材料和陶瓷的原料；利用高温还原氮化技术，将煤矸石中的Al2O3和SiO2全部或大部分转化为赛隆及其与氧化物的复合材料。塞隆材料被誉为最有前景的耐火材料和陶瓷材料之一；1320年，煤矸石和废弃耐火材料～合成1420℃反应，保温2～冷却6小时后，即得到纯度较高的堇青石-莫来石复相材料，也是一种新型硅酸铝耐火纤维产品，价值较高。

以煤矸石、粉煤灰为主要原料，经过煤矸石磨机、粉煤灰磨机研磨到一定的吸毒后，可作为玻璃工业常用原料适当添加，采用烧结法制备β-硅灰石主晶相微晶玻璃装饰材料外观纹理清晰，色彩鲜艳，高强度耐磨，在建材领域具有良好的应用前景，为煤基固体废物的高质量利用提供了新的途径。

煤基固体废物的资源化利用是煤电化工有色-材料-新能源循环经济新模式的重要支撑，可以促进大型煤电化能源基地与周边化工、新材料等行业的有机融合，从而实现煤及其伴生资源在本地区的高效循环利用，特别是经过煤矸石磨机、粉煤灰磨机研磨后作为水泥、建材、化肥、工业原料等途径，有效减少固体废物及其产品长期堆积和跨地区运输对生态环境的影响。

所以，利用立磨机、球磨机实现煤矸石、粉煤灰等煤基固废的规模化和资源化利用势在必行，有利于我国建设绿色循环经济。