煤矸石中通常含有较高品位的元素，可以考虑回收、提取煤矸石中有用物质，加上煤矸石来源广、价格低等特点，满足其成为金属资源重要来源之一的要求。
1、铝元素的回收
铝材在国内外应用广泛。铝材由氧化铝电解得到，氧化铝以铝土矿石为原材料煅烧得到。国内矸石产量大，铝土矿资源紧张。高铝含量矸石作原料替代铝土矿，不但为铝工业可持续生产和发展提供新途径，也增加了煤矸石综合利用渠道和利用价值。从高铝矸石中回收氧化铝较常见方法有：酸溶法、碱石灰烧结法和石灰石烧结法。
2、稀土元素的回收
高岭煤矸石是煤矸石中的一种，其中含有稀土元素（REY）和高岭石，利用煤矸石中高岭石类回收其中稀土元素进行收集利用。
3、镓元素的回收
金属镓含量大于30g/t的煤矸石称为富镓煤矸石，其镓含量达到工业级镓，更容易提取镓。镓主要应用于导体工业制造，在未来信息时代发展顶峰必定受到青睐，富镓煤矸石将成为宝贵资源。
4、硒元素的回收
我国煤矸石中富含硒元素，不同时期煤矸石中硒元素含量并不相同。矸石中硒元素最低0.06mg/kg，最高可达到17mg/kg，平均硒元素含量可到达2.87mg/kg，是地球地壳中硒元素平均含量的97倍。通过破碎研磨溶解可以提取到矸石中硒元素。中国煤矸石总固体储存量约50亿吨，可作为稳定的硒元素来源。通过回收利用将硒元素应用于钢铁、机械、化工等行业。
煤矸石在元素方面的利用范围较为广泛，我国各产地煤矸石具有的特征元素不同，针对不同产地煤矸石选取高品位元素作为利用目标，采用技术手段提取元素实现煤矸石的高值化利用，能够缓解国内金属矿物资源利用压力。同时煤矸石成本低廉，提取元素后能够带来较高的经济价值，利用固体废弃物实现循环经济。但从煤矸石中回收元素技术难度较高，所需成本较高，相比以金属矿物作为来源成本更高，同时元素回收过程中极易造成二次污染风险。
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