煤矸石是在成煤過程伴煤而生的一種廢棄巖石，在煤炭開采和洗選加工過程中成為了一種工業固體廢棄物，但對于非金屬礦行業來說，煤矸石是中國特有、獨具特色、具有廣闊利用前景的重要非金屬礦產資源。
　　
　　1、煤矸石制備煅燒高嶺土
　　
　　高嶺土是煤矸石的重要組分，煤矸石通過提純、超細粉碎、煅燒和表面改性等精細加工技術，可生產超細煅燒高嶺土，既可在造紙中用作涂布顏料和填料，又可在塑料、橡膠、航天、電線電纜、涂料、油墨、食品添加劑、化妝品、殺蟲劑等領域中作為填充劑和延展劑，同時也可作為陶瓷工業及耐熱高溫陶器的一種生產原料。目前，全國各地煤矸石制備煅燒高嶺土項目遍地開花，已成為煤矸石高附加值利用的重要方向之一。
　　
　　2、煤矸石發電
　　
　　煤矸石發電可最大限度地凸顯煤矸石的經濟效益、環境效益和社會效益，其豐富的資源量和高品質是項目建設的基礎和前提。將煤矸石用于發電，不僅可有效解決煤矸石資源長期大量堆存的問題，同時還有助于保護環境。目前，以劣質煤炭資源、煤矸石為主的流化床燃燒發電供熱技術發展十分迅速。
　　
　　3、煤矸石制備鋁系化工產品
　　
　　對于高鋁煤矸石來說，提取氧化鋁即可實現煤矸石的高附加值綜合利用，又可為鋁工業提供原料保障。目前，在煤矸石提取氧化鋁行業中，最常用的方法有酸法、苛性鈉堿法、堿石灰燒結法和石灰石燒結法等，可用于生產硫酸鋁、氫氧化鋁、銨明礬、氧化鋁、聚合氯化鋁等。
　　
　　4、煤矸石制備硅系產品
　　煤矸石在制備氯化鋁的過程中，將濾渣中的SiO2與NaOH在高溫條件下反應，經沉淀、過濾、濃縮后就得到水玻璃。煤矸石在制備AlCl3的過程中，將濾渣中的SiO2加入改性劑反應，經脫水烘干后，可粉碎得到成品白炭黑。煤矸石在制備AlCl3的過程中，將濾渣中的SiO2處理得到Na2SiO3經酸化后聚合得到聚硅酸，聚硅酸和AlCl3復合得到聚氯硅酸鋁產品。
　　
　　5、煤矸石制備混凝土骨料
　　煤矸石經處理加工后可制備骨料使用，從而緩解骨料資源緊張的局勢。煤矸石用于制備混凝土骨架目前主要有直接破碎、篩分用和燒制輕骨料陶粒兩種方式。
　　
　　6、煤矸石制備泡沫混凝土
　　
　　將煤矸石活化處理后作為主要原料來制備泡沫混凝土，可以替代40%-70%的水泥，其成本只有純水泥混凝土的1/2-3/4，具有很好的經濟效益。
　　
　　7、煤矸石制備水泥熟料
　　
　　砂巖質的煤矸石可以代替黏土用于制備水泥熟料。將原材料破碎后加入鋁鐵質矯正原料，經原料磨入泥漿庫過攪拌池，燒至部分熔融，就得到水泥熟料。用煤矸石制備水泥熟料可以利用煤矸石的熱值特性代替燃料，還具有可以節省粘土、鐵礦資源等優點。
　　
　　8、煤矸石制備水泥混合材料及特種水泥
　　
　　煤矸石原料經活化處理后產生活性氧化鋁和氧化硅，可用作水泥活性混合材料。煤矸石經破碎后進行碳預選，然后經不同活化方式后進入活化矸石庫用于水泥混合材料的生產。煤矸石還能用于生產無熟料（少熟料）水泥、硫鋁酸鹽水泥、膨脹硅酸鹽水泥等特種水泥。
　　
　　9、煤矸石制備磚等新型墻體材料、保溫材料等建筑用材料
　　
　　煤矸石燒結多孔磚是以煤矸石為主要原料，以煤矸石的可燃物為自燃熱源，經原料粉碎、成型、干燥和焙燒等工序加工而成的一種性能優異的新型墻體材料。煤矸石成分和黏土相似，利用這一特性可代替黏土制備各種磚類產品，也是煤矸石資源利用的主要途徑。
　　
　　10、煤矸石改良土壤和制備肥料
　　
　　煤矸石中含有炭粉砂巖和含炭質頁巖，除了其有機質的含量在15%左右，煤矸石中還含有植物生長所必需的鋅、銅、鉬等微量元素，可作為土壤改良劑或制備肥料。煤矸石還可以填充在表面覆土，以增加土地面積，解決土地資源緊缺的問題。煤矸石具有容量大和蓄熱能力強的特點，故可以使用活化后的煤矸石替代部分泥炭作為育苗基質。
　　
　　11、煤矸石制備陶瓷微珠
　　
　　陶瓷空心微珠是一種粒徑在0.5微米-300微米之間的空心無機非金屬材料球體，是一種高強、輕質、性優的新型工業基礎材料。
　　
　　12、煤矸石制備纖維材料
　　
　　煤矸石經高溫高壓溶解，高速離心可制成超細無機纖維，再通過改性、軟化、除渣等工藝，可以替代植物纖維用于造紙，除此之外還可以生產環保、防火的保溫材料等。
　　
　　13、煤矸石制備SiO2氣凝膠材料
　　
　　煤矸石含有大量SiO2，在含量較高的地區可達60%以上。以煤矸石作為硅源，先利用煤矸石制備水玻璃，再以水玻璃制備SiO2氣凝膠，既實現了煤矸石的高附加值利用又變廢為寶，同時也實現了資源的二次利用，大大降低了生產成本。
　　
　　14、煤矸石制備分子篩
　　
　　煤矸石含有合成沸石所必備的Al2O3、SiO2及少量Na等成分，可以作為沸石合成的原料，以緩解其原料供應緊張的趨勢。目前，煤矸石沸石的制備方法主要有三種：水熱合成法、堿熔法和蒸氣法。
　　
　　15、煤矸石制備復合光催化劑
　　
　　天然煤矸石經酸或堿深度改性后，其吸附性能得到顯著改善，物化性質與活性炭及碳納米管
　　相似，改性煤矸石具有比表面積大、多微孔、吸附性良好的特點，可用作吸附載體。目前已經有研究報道煤矸石經改性后作為載體與TiO2、CdS、鉍基碘氧化物、α-Fe2O3等制備復合光催化劑，用于將有機污染物降解為無機小分子，廣泛用于生產防腐劑、染料、除草劑和殺蟲劑，使煤矸石資源得到更廣泛的利用。
　　
　　16、煤矸石回收硅鋁系合金
　　
　　煤矸石中含有大量活性的硅、鋁成分，故可以替代部分鋁礬土作為冶煉硅鋁鐵合金的原料。在使用煤矸石冶煉硅鋁鐵合金時，要求煤矸石中Al2O3含量大于30%。經配料、粉碎、混捏成型、烘干、冶煉等工序進行冶煉。對于鐵含量低于0.6%的煤矸石可以用煤矸石冶煉硅鋁鐵合金的工藝流程生產硅鋁鈦合金。用于冶煉硅鋁鈦合金的煤矸石要求TiO2的含量在0.5%~1.5%。煤矸石用于冶煉硅鋁鈦合金可以替代高成本的鈦合金，有利于發展循環經濟。
　　
　　17、煤矸石回收硫精礦
　　
　　當煤矸石中全硫含量達6%時，可以使用全重介脫硫精選工藝提取硫精礦。
　　
　　18、煤矸石回填
　　
　　煤矸石開采后，把煤矸石當作一種材料加工并且回填到采空區，可以避免采空區的地表塌陷，還可以對回填區進行規劃，進行景觀設計或建筑設計等。
　　
　　19、煤矸石作為路基材料
　　
　　煤矸石用于道路鋪路已在國內外有了廣泛使用，并取得了較好效果。煤矸石用于道路基層材料主要有兩個優勢：一是目前對煤矸石用于路基材料有害成分的限量未有明確法律法規要求；二是煤矸石用于路基材料時，進行簡單處理即可，對技術要求不高，可以消耗大量煤矸石。
　　
　　20、煤矸石在其他方面的利用
　　
　　除上述用途外，煤矸石還可以用于鑄造造型砂、粉；用酸浸或樹脂富集酸浸溶液等方法來提取鎵、鋰、鈧等稀有金屬元素；部分企業還使用煤矸石進行造紙，煤矸石經高溫熔融后制成超細無機纖維，制備新型紙張；另外，煤矸石漿液可用作燃煤煙道氣的脫硫劑，其中的硫鐵礦可處理含Cr（Ⅵ）廢水，活化的煤矸石也可以用來處理廢水等。
　　
　　相對于發電、生產建材以及填埋、筑路、充填采空區等，煤矸石的高附加值綜合利用更具有發展前景。2019年1月，國家發改委、工信部聯合發布了《關于推進大宗固體廢棄物綜合利用產業集聚發展的通知》，鼓勵煤矸石多元素、多組分梯級利用，推進煤矸石高值化利用，提取有用礦物元素，重點研發煤矸石生產農業肥料、凈水材料、膠結充填專用膠凝材料等高附加值產品。
　　
　　我國煤矸石資源豐富，各地區煤矸石的礦物組成和化學成分等性質也各有不同，必須要在全面了解煤矸石特性的基礎上，通過選礦提純、超細粉碎、表面改性等手段，有目的性和針對性的進行精細加工，才能真正實現煤矸石的高附加值綜合利用，為企業帶來良好的經濟效益和社會效益。