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煤泥、粉煤灰、煤矸石是我国排放量较大的工业固体废弃物,目前一般采用填埋或露天堆放,由于产量高、综合利用率低,不仅对环境造成了污染,而且也属于资源的浪费。因此,探讨和研究煤泥、粉煤灰、煤矸石等工业固废的综合利用途径显得尤为重要。本论文直接利用煤泥烧制陶粒,通过实验选择出制备煤泥陶粒的工艺条件,在煤泥陶粒制备的基础上,以煤泥为主,添加粉煤灰、煤矸石作为辅料烧制陶粒,对配料的最佳配比进行筛选,并考察烧制过程中各主要因素(预热温度、预热时间、焙烧温度和焙烧时间)对产品性能的影响,确定以煤泥为主,粉煤灰、煤矸石为辅制备陶粒的焙烧方法,还将煤泥陶粒与煤泥、粉煤灰、煤矸石陶粒作对比,考察其在氨氮废水处理中的性能,进一步论证了煤泥、粉煤灰、煤矸石陶粒在废水处理中应用的可行性。以吸水率和表观密度为评价指标,筛选出制备煤泥陶粒最佳工艺条件：干燥温度105±2℃,干燥时间1h,预热温度450℃,预热时间20min,焙烧温度900℃,焙烧时间15min。最佳条件下制备的陶粒,吸水率48.9%,表观密度1023kg/m3,比表面积17.1m2/g,盐酸可溶率0.54%。通过正交实验和方差分析,以煤泥为主,粉煤灰、煤矸石为辅制备陶粒,最佳原料配比：煤泥60%,粉煤灰10%-15%,煤矸石20%。最佳工艺条件：干燥温度105±2℃,干燥时间1h,预热温度450℃,预热时间25min,焙烧温度900℃,焙烧时间20min。最佳条件下制备的陶粒,吸水率63.5%,表观密度920kg/m3,比表面积20.8m2/g,盐酸可溶率0.67%。XRD分析表明煤泥陶粒和煤泥、粉煤灰、煤矸石陶粒的晶体结构都以氧化物结构和硅酸盐结构为主,主要晶体都是石英(SiO2)且还含有少量的重金属化合物。SEM分析表明两种陶粒均具有粗糙的表面,丰富的孔隙结构和较高的比表面积,适合用于废水处理。两种陶粒重金属浸出液浓度均低于危险废物鉴别标准(GB5085.3-2007)和污水综合排放标准(GB8978-1996)中的阈值规定,因此,陶粒用于水处理是安全可行的,不会引起二次污染。利用陶粒处理模拟氨氮废水和实际农业污水,取得了良好的吸附效果,模拟废水氨氮去除率保持在40%—44%之间,农业污水氨氮去除率保持在35%,由于煤泥、粉煤灰、煤矸石陶粒具有更大的比表面积,吸附能力更强,其氨氮去除率高于煤泥陶粒,这表明利用煤泥、粉煤灰、煤矸石制备陶粒是可行的,而且制备的陶粒可用于氨氮废水处理,实现了煤泥、粉煤灰、煤矸石的减量化、无害化和资源化。