砖瓦工业是我国传统基础工业之一，是建材工业不可分割的重要组成部分，如何实现可持续发展，近年来政府、科研部门和企业都进行了很好的探索：一是利用替代资源，保护耕地。二是大量地使用废弃物，减少了对耕地的破坏，为增加耕地面积寻新的思路和方法。三是对废弃物的综合利用，减少对土壤的破坏。
我国是世界上粘土实心砖的生产大国，目前全国有大约近9万个砖瓦企业，从业人员500多万，占用耕地近270万亩，由于绝大多数企业仍处于自由生产阶段，未能从节能及减少温室气体排放的高度进行生产及技术改造，以致目前全行业烧结砖平均能耗高达1000千卡/块（标砖），合每万块耗标煤1.3吨！全国制砖行业每年耗煤高达1亿吨，排放出2.5亿吨二氧化碳和大量的二氧化硫、粉尘及其它废物，节能减排工作任重道远，工作任务十分艰巨。
利用煤矸石制作新型建筑材料是近年来做的一件一举数得的事情。我国年排煤矸石约3.6亿吨，加上历年堆存的煤矸石40多亿吨，目前我国煤矸石资源总量约为50亿吨左右。煤矸石长期堆存和自燃，不仅大量侵占珍贵的土地资源，而且污染大气和地下水，构成了对环境的威胁。煤矸石已成为我国排放量最大的工业固体废弃物之一！
一方面是保卫耕地的严峻形势，另一方面是大量煤矸石排放构成对环境的威胁，因此，利用煤矸石等固体废弃物制作新型建筑材料———空心砖，不仅可以解决煤矸石对环境的污染，满足经济建设需求，同时也可保护我国有限的耕地资源，从根本上改变“秦砖汉瓦”的生产历史，实现“制砖不用土，烧砖不用煤”的环保效应。
煤矸石制砖是以煤矸石为主要原料，通过传统工艺，制成各种建筑用砖的新兴项目，自2002年6月30日以来，全国160个城市禁止使用黏土砖，这就为煤矸石制砖带来了良好的发展空间。 龙军金属一、 制砖原料化学成分、矿物成分简析
1、 二氧化硅（SiO2）:
二氧化硅是烧结砖原料中的主要成分，含量宜为55%～70%。超过时，原料的塑性太低，成型困难，而且烧结时体积略有膨胀，制品的强度也会降低；含量过低时也会降影响品的强度。 2、 三氧化二铝（Al2董振堂O3）：
三氧化二铝在制砖原料中的含量宜为10～25%，过低时，将降低制品的强度，不抗折；过高则必然提高其烧成温度，加大烧成能耗，并使制品的颜变淡。
3、 氧化钙（CaO）
氧化钙即生石灰，在原料中常以石灰石（CaCO3）的形式出现，是一种有害物质，含量不得超过10%。否则，不仅会缩小制品的烧结温度范围，给焙烧带来困难，当其粒径大于2mm时，还会造成制品的石灰爆裂，或吸潮、松解、粉化。
4、 三氧化二铁（Fe2固原市回民中学O3）：
三氧化二铁是制砖原料中的着剂，含量宜为3~10%。太低时将会使制品的颜变淡发白，太高时将降低制品的耐火度并使其颜更红。
5、 氧化镁（MgO）：
氧化镁是一种有害物质，含量越少越好，不许超过3%。它和硫酸钙（CaSO4）、硫酸镁（MgSO4）一样，都将使制品出现“泛霜”，甚至剥层、风化。
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6、 硫酐（SO3）：
硫酐在制砖原料中最好完全没有，顶多也不能超过1%。否则，制品将在焙烧时产生气体，使砖体膨胀、疏解粉碎；同时它产生的气体还将严重腐蚀干燥车、窑车等机械设备。
7、 矿物分析
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对原料进行矿物分析，有助于了解其某些物理性能，以便采取相应的工艺措施，予以改变，以满足制砖的要求．如：原料中的长石将降低制品的抗冻性能，当其含量超过15 ％时制品将不抗冻。又如蒙脱石（膨润土），粘性极高，吸水后使体积剧烈膨胀，干燥后又强烈收缩，其线收缩率高过13～23% ，造成坯体大量干燥裂纹，实践证明：当原料中蒙脱石的含量达到20％时，干燥裂纹己无法避免。生产中常利用高塑性膨润土作为粉煤灰的粘合剂，以生产各种优质的粉煤灰砖。
二、 制砖原料物理性能简析
或称颗粒级配。尽管原料粒度越细，其比表面积越大，水份渗透越好，原料的塑性也越好；但制砖原料绝不是越细越好。因为，全是太细的原料不利于制品的干燥和焙烧。不同粒度的原料在制品中所起的作用是不一样的：粒径小于0.05mm 的粉料称塑性颗粒，用于产生成型所需要的塑性。当然，这些细小的颗粒必须是粘土或具有类似粘土性能的页岩、煤矸石或其它材料．否则，如对于河沙，粉磨得再细，也是没有塑性的。其次是粒径为0.05～1.2mm的部份叫填充料的颗粒，其作用是控制产品所发生的过度的收缩、裂纹及在塑性成型时赋予坯体一定的强度。至于粒径为1.2～2mm 的粗颗粒，在坯体中起到骨架作用，有利于干燥时排出坯体中的水分。空心砖生产原料颗粒不宜大于2mm。
合理的颗粒组成应该是塑性颗粒占35～50 % ；填充性颗粒占20～65%，粗颗粒小于30%。
2、香港历史资料 塑性指数
塑性指数是评价制砖原料的一项重要参数，在制砖行业，塑性是指粘土-水物质在它的最大稠度时能够被挤压成型并在解除压力后能保持成型后形状的一种能力。这种能力的大小以塑性指数来表示。高的塑性指数员有利于挤出成型，但干燥和焙烧时容易产生裂纹：塑性
指数偏低，虽有利于干燥和焙烧，但又会给成型带来困难。如果塑性指数低于7 ．不仅挤出成型困难，制品的强度也较低．一般来说，适合的塑性指数为7～15 。制品的孔洞率越高，孔型越复杂、壁越薄，成型时需要的塑性指数也越高。
粘土的塑性指数较高，有的可达25 以上，煤歼石较低，有时还不到7 ，泥质页岩居中，常为7 ～18 。通过一定的技术手段可以在一定范围内调整原料的塑性指数或改善其挤出成型时的技术性能。对于塑性指数过高的原料，可以适当掺入煤灰、炉渣、粉煤灰、或废砖粉进行瘦化；对于塑性指数较差的原料更应该提前开采、自然风化、适当提高细度、淋水松解以及用机械方法进行搅拌、辊压、陈化、碾练、混合、挤压等方法加以改善。还可以适量掺入塑性指数较高的粘土、页岩粉，以调整混合料的整体塑性指数。在生产粉煤灰砖时还可以适量掺入膨润土作为粘合剂，使每一粒粉煤灰的表面都粘有薄薄的一层膨润土，通过混合、均化、挤压提高塑性，满足成型。
必须指出：当采用多种原料进行生产时，其首要条件是充分混匀。否则，不仅起不到预期的效果，反而会造成因各种原料的收缩率不一样而产生的干燥、收缩裂纹。
由于挤出砖坯的质量不仅主要取决于原料的塑性，还和原料颗粒之间的摩擦系数有着直接
的联系。表面光滑而呈球形的颗粒就比表面粗糙而不是球形的颗粒更容易在被挤压时流动而互相靠拢挤实。采用在原料中加入某种添加剂以及造纸厂的黑液，化工厂、电镀厂的废酸液，由于其与泥料颗粒表面所产生特殊的离子吸附和润滑作用，大大改善了泥料在被挤压时的流动性能，而更容易被挤压密实而生产出表面光滑而致密的砖坯。
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