可提煉出各種燃料油類，也可煉制出各種合成燃料氣體及化工原料，副產(chǎn)品還可用于制磚、水泥等建筑材料。歸納起來，油頁巖有三種主要用途：
1、干餾制取頁巖油及相關(guān)產(chǎn)品
若將油頁巖打碎并加熱至500℃左右，就可以得到頁巖油。我國常稱頁巖油為人造石油。一般來說，1噸油頁巖可提煉出38至378公升(相當(dāng)于0.3至3.2桶)頁巖油。頁巖油加氫裂解精制后，可獲得汽油、煤油、柴油、石蠟、石焦油等多種化工產(chǎn)品。
2、作為燃料用來發(fā)電、取暖和運(yùn)輸
首先是用來發(fā)電。利用油頁巖發(fā)電的形式有兩種。一是直接把油頁巖用作鍋爐燃料，產(chǎn)生蒸汽發(fā)電;另一種是把油頁巖低溫干餾，產(chǎn)生氣體燃料，然后輸送到內(nèi)燃機(jī)燃燒發(fā)電。目前普遍采用前一種形式。其次，可以利用油頁巖燃燒供暖。在2001/2002年度，愛沙尼亞利用油頁巖發(fā)電和向居民、工業(yè)供暖所創(chuàng)造的效益分別占國家稅收的76%和 14%，對(duì)其國民經(jīng)濟(jì)具有重要意義。再次，可以利用油頁巖燃燒帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，用于長(zhǎng)途運(yùn)輸。
3、生產(chǎn)建筑材料、水泥和化肥
作為附加品，油頁巖干餾和燃燒后的頁巖灰主要用于生產(chǎn)水泥、磚等建筑材料。在德國，每年有30萬噸油頁巖用于水泥的生產(chǎn)。在我國，油頁巖干餾和燃燒后的半焦灰渣用來制造砌塊、磚、水泥、陶粒等建材產(chǎn)品。
此外，油頁巖還可以直接用于有機(jī)肥料的生產(chǎn)。如我國陜西銅川市匯源實(shí)業(yè)開發(fā)總公司就擬投資1000萬元，利用印臺(tái)地區(qū)現(xiàn)有的油頁巖資源，在原有50000噸磷肥生產(chǎn)線的基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)改造，建設(shè)年產(chǎn)50000噸油頁巖有機(jī)復(fù)合肥的生產(chǎn)線。
不同國家對(duì)油頁巖的用途不同。在愛沙尼亞，油頁巖主要用來發(fā)電和提煉頁巖油;在巴西，油頁巖主要用作運(yùn)輸燃料;在德國，油頁巖主要用于制造水泥和建筑材料;在中國和澳大利亞，油頁巖主要用于提煉頁巖油和用作燃料;在俄羅斯和以色列，油頁巖主要用于發(fā)電。
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