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活化磁化焙烧铁尾矿用作水泥混合材试验研究
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作者 郭风芳 兰舟 +3 位作者 朱智超 张少平 张严之 赵强 《矿业工程》 CAS 2024年第5期72-78,共7页
用铁尾矿制备建筑材料是其重要的资源化利用渠道之一。以某地区磁化焙烧铁尾矿为研究对象,采用作为混合材制备水泥的方式进行资源化利用,设计试验研究了机械粉磨、热活化两种处理方式对提高磁化焙烧铁尾矿活性的作用,考察了不同掺量磁... 用铁尾矿制备建筑材料是其重要的资源化利用渠道之一。以某地区磁化焙烧铁尾矿为研究对象,采用作为混合材制备水泥的方式进行资源化利用,设计试验研究了机械粉磨、热活化两种处理方式对提高磁化焙烧铁尾矿活性的作用,考察了不同掺量磁化焙烧铁尾矿对水泥关键理化性能指标的影响,探索最大允许掺配比例。结果表明:掺加磁化焙烧铁尾矿后,所制备水泥的28d抗压强度随着掺量增加而明显下降。经机械粉磨至比表面积达到679.4 m^(2)/kg并630℃热活化1h后的铁尾矿强度活性指数达65%。采用经处理的磁化焙烧铁尾矿样品作为混合材制备了水泥,在水泥的凝结时间和强度符合GB 175-2023《通用硅酸盐水泥》中规定要求的前提下,最高尾矿掺量可达40%。 展开更多
关键词 磁化焙烧铁尾矿 活性 水泥混合材 最大掺量
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煤气化渣活化过二硫酸盐和过一硫酸盐降解苯酚的比较
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作者 李亚男 郭凯 +1 位作者 王嘉琪 武亚宁 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期3503-3512,共10页
以固体废弃物煤气化渣(CGS)作为活化剂,构建了煤气化渣/过二硫酸盐(CGS/PDS)和煤气化渣/过一硫酸盐(CGS/PMS)体系,通过场发射扫描电子显微镜表征CGS的微观结构和元素组成,使用傅里叶红外光谱仪和X射线光电子能谱仪表征CGS表面官能团,考... 以固体废弃物煤气化渣(CGS)作为活化剂,构建了煤气化渣/过二硫酸盐(CGS/PDS)和煤气化渣/过一硫酸盐(CGS/PMS)体系,通过场发射扫描电子显微镜表征CGS的微观结构和元素组成,使用傅里叶红外光谱仪和X射线光电子能谱仪表征CGS表面官能团,考察了CGS投加量、PDS浓度、PMS浓度、初始pH等因素对降解苯酚的影响,推测了活化路径,探究了氧化机理。结果表明,CGS中Fe元素含量达11.9%且含有多种官能团,随着CGS投加量的增加,PDS和PMS对苯酚的降解效率逐渐增大。当CGS投加量为3.0g/L时,1.0mmol/L PDS反应60min后对苯酚的降解率达97.82%,0.4mmol/L PMS反应60min后对苯酚的降解率达98.88%。两种体系对苯酚的降解率均在p H=3时最高。共存Cl-对两个体系降解苯酚均表现出促进作用,而共存NO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)、HCO_(3)^(-)对苯酚的降解产生抑制作用。CGS/PDS体系降解苯酚过程中产生了·SO_(4)^(-)和·OH,而CGS/PMS体系产生了·SO_(4)^(-)、·OH和·O_(2)^(-),但两个体系对苯酚的降解均以·SO_(4)^(-)占主导地位。研究结果可为固体废弃物煤气化渣高价值应用提供指导,为煤气化渣进一步应用于水污染控制提供理论依据。 展开更多
关键词 煤气化渣 过一硫酸盐 过二硫酸盐 苯酚 活性物质
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赤泥对磷石膏生物胶结的充填性能影响研究
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作者 石英 闵洁 +3 位作者 童森森 冯娟 宋艳梅 汪啸林 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期302-311,共10页
为了解决充填骨料磷石膏强酸性劣化生物胶结充填体材料性能的问题,提出引入碱性固废赤泥的方法,探究添加不同质量分数的赤泥对磷石膏生物胶结充填料浆和充填体力学性能的影响。结果显示:在微生物诱导碳酸盐沉淀(Microbially Induced Cal... 为了解决充填骨料磷石膏强酸性劣化生物胶结充填体材料性能的问题,提出引入碱性固废赤泥的方法,探究添加不同质量分数的赤泥对磷石膏生物胶结充填料浆和充填体力学性能的影响。结果显示:在微生物诱导碳酸盐沉淀(Microbially Induced Calcite Precipitation, MICP)作用下,充填骨料中赤泥质量分数从0提高至80%时,充填料浆的泌水率由17%增至44%,表观黏度由585 mPa·s降至121 mPa·s,初、终凝时间分别增加了139%和135%。赤泥质量分数影响磷石膏生物胶结充填体的单轴抗压强度(Uniaxial Compressive Strength, UCS)。当赤泥占骨料总质量的20%时,充填体强度最高,为2 070 kPa,而过高的赤泥添加质量分数会导致UCS降低。强度的变化与赤泥的高碱性和干缩性有关。研究为碱性固废赤泥在磷石膏生物胶结充填中的应用提供理论基础和技术支撑,实现了固废资源化利用。 展开更多
关键词 环境工程学 赤泥 磷石膏 充填 微生物诱导碳酸盐沉淀(MICP) 巴氏芽孢杆菌
原文传递
煤矸石在土木工程材料中的应用研究进展 被引量:2
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作者 刘泽 段开瑞 +4 位作者 周梅 张海波 罗树琼 房奎圳 王栋民 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期84-95,共12页
煤矸石作为煤基固废系列的重要成员,其资源化利用一直是煤基固废的热点研究方向。多年来,在研究人员和工程技术人员的共同努力下,我国煤矸石资源化利用技术水平与利用效率均得到大幅提升,在多个领域(能源、化工、土木工程)成功实现了煤... 煤矸石作为煤基固废系列的重要成员,其资源化利用一直是煤基固废的热点研究方向。多年来,在研究人员和工程技术人员的共同努力下,我国煤矸石资源化利用技术水平与利用效率均得到大幅提升,在多个领域(能源、化工、土木工程)成功实现了煤矸石“由废变宝”的转化过程。特别地,土木工程材料领域兼具“大体量”特点和“多元固废协同处置”等技术优势,成为大宗消纳煤矸石的中坚领域。本文综述了煤矸石作为胶凝材料/辅助胶凝材料和骨料在水泥混凝土、地质聚合物、道路工程及地下工程等方向的最新研究进展,总结并对比了煤矸石用作不同组分时的技术要点、难点及对应的质量控制措施和改性增强手段等。然而,矸石建材化的同时也容易导致矸石内部的“有价资源”未得到充分利用;矸石构筑物的长期耐久性和环境影响监测等工作也亟待补充。综上,受煤矸石理化性质、矸石资源化利用技术水平、经验及政策扶持力度等区域化差异因素的影响,煤矸石原料在用于多类型建材制品的生产过程中依然缺少因地制宜、明确且规范的分类管理和分级处置方法,“多领域技术-规范-政策”的逐步发展、完善和有机结合是今后建立高效有序的矸石建材市场及产业链的关键所在。 展开更多
关键词 煤矸石 胶凝材料 骨料 混凝土 地质聚合物
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醋酸酸解磷尾矿制备醋酸钙镁融雪剂工艺研究 被引量:3
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作者 李梦雨 汤建伟 +3 位作者 刘咏 化全县 刘鹏飞 王保明 《无机盐工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期73-80,共8页
以磷矿经过选矿后产生的固体废弃物磷尾矿为原料,回收其中的有价元素钙、镁制备环保型融雪剂醋酸钙镁并同时富集其中的P_(2)O_(5)。通过醋酸酸解磷尾矿实验研究,考察了醋酸用量、液固质量比、反应温度、搅拌转速、反应时间对磷尾矿中钙... 以磷矿经过选矿后产生的固体废弃物磷尾矿为原料,回收其中的有价元素钙、镁制备环保型融雪剂醋酸钙镁并同时富集其中的P_(2)O_(5)。通过醋酸酸解磷尾矿实验研究,考察了醋酸用量、液固质量比、反应温度、搅拌转速、反应时间对磷尾矿中钙镁浸出率的影响,结果表明,在醋酸用量为理论用量的130%、液固质量比为14∶1、反应温度为90℃、搅拌速率为1000 r/min、反应时间为3 h的条件下,CaO的浸出率可达到78.26%,MgO的浸出率可达到76.32%,磷尾矿中P_(2)O_(5)的质量分数从8.82%提高至25.91%。酸解液经调节pH后蒸发结晶得到醋酸钙镁盐,对其进行表征和性能测试,结果表明,其各项指标均符合GB/T 23851—2017《融雪剂》要求,是一种低腐蚀性、可降解、融冰雪性能优异的环保型融雪剂。 展开更多
关键词 磷尾矿 醋酸酸解 环保型融雪剂 醋酸钙镁
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湖南耕地土壤和稻米重金属污染防控实践与思考 被引量:2
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作者 雷鸣 周一敏 +6 位作者 黄大睿 黄雅媛 王薪琪 李冰玉 杜辉辉 刘孝利 铁柏清 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期173-182,共10页
湖南省是我国主要产粮区之一。由于矿产经济活动及其他人类活动,大面积耕地土壤受到重金属污染,从而一些地方的稻米重金属含量超过国家食品卫生标准。本研究对湖南省耕地土壤与稻米重金属污染现状和成因进行剖析。结果表明:湖南耕地土... 湖南省是我国主要产粮区之一。由于矿产经济活动及其他人类活动,大面积耕地土壤受到重金属污染,从而一些地方的稻米重金属含量超过国家食品卫生标准。本研究对湖南省耕地土壤与稻米重金属污染现状和成因进行剖析。结果表明:湖南耕地土壤重金属污染特征是复合污染为主,污染程度逐年上升,主要分布在湘江流域和工矿区,并逐渐蔓延至养殖区,稻米重金属污染主要以Cd为主,其次是As和Pb。针对湖南稻米重金属污染的各种防控措施,阐述其工作原理、应用实例和优缺点,然后对湖南省开展的土壤重金属污染修复措施和研究进行总结与思考,提出应当构建一种基于土壤组成的原味钝化材料耦合易操作农艺措施的经济、绿色、高效的综合性技术方案,以期来修复耕地土壤重金属污染和降低稻米重金属含量,保障粮食安全生产。 展开更多
关键词 耕地土壤 稻米 重金属 修复技术 钝化剂 湖南
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助浸剂对草酸浸出氰化尾渣中赤铁矿效果的影响 被引量:2
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作者 党晓娥 冯磊 +1 位作者 张婷 李林波 《有色金属(冶炼部分)》 CAS 北大核心 2024年第1期21-32,共12页
为揭示浸出液中Fe^(3+)的形态分布对焙烧氰化尾渣中赤铁矿浸出效果的影响,研究了H_(2)C_(2)O_(4)、H_(2)C_(2)O_(4)-H_(2)SO_(4)和H_(2)C_(2)O_(4)-K_(2)C_(2)O_(4)对赤铁矿浸出效果的影响,并采用响应面法对H_(2)C_(2)O_(4)-K_(2)C_(2)O... 为揭示浸出液中Fe^(3+)的形态分布对焙烧氰化尾渣中赤铁矿浸出效果的影响,研究了H_(2)C_(2)O_(4)、H_(2)C_(2)O_(4)-H_(2)SO_(4)和H_(2)C_(2)O_(4)-K_(2)C_(2)O_(4)对赤铁矿浸出效果的影响,并采用响应面法对H_(2)C_(2)O_(4)-K_(2)C_(2)O_(4)浸出赤铁矿工艺进行了优化。结果表明:Fe^(3+)的形态分布直接影响赤铁矿的浸出效果。H_(2)C_(2)O_(4)与K_(2)C_(2)O_(4)作为除铁剂,n(H_(2)C_(2)O_(4))/n(K_(2)C_(2)O_(4))摩尔比、(C_(2)O_(4)^(2-))_(T)过量倍数及浸出温度影响浸出pH,而pH和c(C_(2)O_(4)^(2-))_(T)应满足浸出的Fe^(3+)转化成Fe(C_(2)O_(4))_(3)^(3-),Fe^(3+)只有以Fe(C_(2)O_(4))_(3)^(3-)形态存在,才能缩短赤铁矿浸出时间、提高赤铁矿浸出效果。H_(2)C_(2)O_(4)-K_(2)C_(2)O_(4)除铁优化条件为:n(H_(2)C_(2)O_(4))/n(K_(2)C_(2)O_(4))=1.03、(C_(2)O_(4)^(2-))_(T)为理论量的1.37倍、浸出温度94℃、液固比L/S=5mL/g、时间30min。在优化条件下,实际值和预测值分别为98.42%和97.73%,相对误差为0.69个百分点。各因素对除铁效果影响大小排序为(C_(2)O_(4)^(2-))_(T)过量倍数、浸出温度、n(H_(2)C_(2)O_(4))/n(K_(2)C_(2)O_(4)),其中n(H_(2)C_(2)O_(4))/n(K_(2)C_(2)O_(4))与浸出温度有一定的交互作用。H_(2)C_(2)O_(4)-K_(2)C_(2)O_(4)浸出焙烧氰化尾渣中赤铁矿结果进一步证明,草酸-草酸盐混合浸出体系是一种高效除铁剂,且浸出液中的铁资源化利用工艺简单,其优势是现有除铁剂无法比拟的。 展开更多
关键词 焙烧氰化尾渣 浸出 赤铁矿 响应面法(RSM) 优化
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工业固废基材料用于污染治理领域的研究进展 被引量:2
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作者 张玥 陈越 +1 位作者 丁会敏 唐诗洋 《化学工程师》 CAS 2024年第5期77-80,76,共5页
工业固废富含硅铝等有价值组分,且具有潜在胶凝性能,通过预处理、水热合成、碱融、碱激发、烧结等方式可将其制成吸附过滤材料。本文综述了近年来工业固废基材料用于重金属污水、印染废水、含油废水治理等领域的研究进展,总结了工业固... 工业固废富含硅铝等有价值组分,且具有潜在胶凝性能,通过预处理、水热合成、碱融、碱激发、烧结等方式可将其制成吸附过滤材料。本文综述了近年来工业固废基材料用于重金属污水、印染废水、含油废水治理等领域的研究进展,总结了工业固废基沸石分子筛、地聚合物及陶瓷膜的制备/改性方法以及对污染物的吸附过滤机理及应用效果,并提出了工业固废基材料在未来应用中面临的问题,对其未来发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 工业固废 吸附材料 污染物
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赤泥提铁研究进展 被引量:1
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作者 孙涛涛 荣嵘 +2 位作者 洪亚军 朱美庆 彭昌盛 《中国有色冶金》 CAS 北大核心 2024年第2期22-33,共12页
我国赤泥堆存量已超过10亿t,主要类型为拜耳法赤泥,该赤泥中含铁量高达30%以上,是经济价值较高的铁资源。目前回收赤泥中铁资源的方法主要是高温还原焙烧-磁选,还原剂以固态碳基还原剂和气基还原剂为主,需大量能耗和成本。我国是农业大... 我国赤泥堆存量已超过10亿t,主要类型为拜耳法赤泥,该赤泥中含铁量高达30%以上,是经济价值较高的铁资源。目前回收赤泥中铁资源的方法主要是高温还原焙烧-磁选,还原剂以固态碳基还原剂和气基还原剂为主,需大量能耗和成本。我国是农业大国,主要农作物秸秆年产量在7亿t以上,这些生物质具有碳中性、反应活性高、灰分含量低、储量高、可再生等优点,而且热解温度远远低于固态碳质还原剂,其还原三价铁的温度仅为300~800℃,属于低温热解,采用生物质还原焙烧赤泥可大幅降低能耗和成本。本文重点对固态碳质还原剂、气基还原剂和生物质还原剂还原三价铁的参数进行对比,并详细阐述了生物质热解过程及还原赤泥中Fe_(2)O_(3)的机理,认为生物质还原焙烧-磁选技术可以实现赤泥和农业秸秆等固体废弃物的减量化和高值化利用,具有极高的经济价值和环境效益。最后对未来研究赤泥中铁资源回收提出以下建议:加强探究技术耦合实现赤泥产业化处置;回收利用生物质热解产气及热量;探究尾渣综合利用途径;增强对铁铝矿物的分离研究,以实现铁精矿的连续动态化生产。 展开更多
关键词 赤泥 生物质 低温热解 低温还原 高值化利用 铁资源回收 农业秸秆 固废协同处理
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矿山生态环境定量遥感监测与智能分析系统设计与实现 被引量:3
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作者 刘举庆 李军 +5 位作者 王兴娟 张成业 杜梦豪 冉文艳 王金阳 胡靖宇 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期346-358,共13页
矿山生态环境监测与治理是国家生态文明建设和“双碳”目标下的重中之重,其信息化、智能化建设在新一代信息技术革命的助推下成为数字中国建设的重要一环,也是当下时代发展的必然趋势。然而,现有矿山生态环境监测系统仍然停留在单一专... 矿山生态环境监测与治理是国家生态文明建设和“双碳”目标下的重中之重,其信息化、智能化建设在新一代信息技术革命的助推下成为数字中国建设的重要一环,也是当下时代发展的必然趋势。然而,现有矿山生态环境监测系统仍然停留在单一专题、要素不全、基础量测、本地管理的初级阶段,无法满足现实环境中对矿山生态环境多要素、长时序、高频次监测与分析的需求。基于此,提出一种B/S架构下的矿山生态环境定量遥感监测与智能分析系统——矿山生态天眼,并详细介绍了其研发需求、技术架构、关键技术及核心功能。系统依托卫星遥感技术及其他监测手段,获取并聚合不同来源、信息丰富的矿山生态大数据,形成矿山分布一张图和数据资源服务;进而基于定量遥感反演矿山生态环境各生态参数,形成一套长时序、多要素的矿山生态监测产品,涵盖人类活动、自然地理条件和“植−土−水−气”各生态要素;在此基础上,系统提供GIS时空分析、统计分析及综合定量评价等工具集,分别实现对矿区土地利用、归一化植被指数(NDVI)等参数伴随采矿活动在空间上的变化监测,对土壤含水量、水体悬浮物浓度等生态要素历史统计值在不同时空位置和区域下的查询与可视化,对顾及多项生态因子的矿山生态环境质量综合定量评价,并最终形成矿山生态扰动与治理监测报告。矿山生态天眼的应用将服务于矿山生态环境全过程变化监测、数据管理、智能分析和决策应用,有望提高矿山生态环境监测与治理的效率和智能化水平,为推动生态文明信息化建设提供参考方案。 展开更多
关键词 矿山生态环境 治理 变化监测 生态大数据 定量遥感 智能分析 网络地理信息系统
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锰矿区典型汞排放源——锰矸石中汞溶出排放特征 被引量:1
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作者 刘珈丞 张永江 +2 位作者 李希希 张成 王定勇 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1330-1338,共9页
为掌握锰矿开采产生的锰矸石向环境中排放汞状况,以某大型锰矿开采企业的锰矸石为研究对象,开展锰矸石中汞的静态浸泡和动态淋溶特征研究.静态浸泡实验分别考察不同粒径(6—20目、20—100目、大于100目)、pH值(4.0、4.8、5.6),浸泡时间... 为掌握锰矿开采产生的锰矸石向环境中排放汞状况,以某大型锰矿开采企业的锰矸石为研究对象,开展锰矸石中汞的静态浸泡和动态淋溶特征研究.静态浸泡实验分别考察不同粒径(6—20目、20—100目、大于100目)、pH值(4.0、4.8、5.6),浸泡时间(10—180 min)、固液比(1∶16、1∶8、1∶5.3、1∶4、1∶3.3、1∶2.7)、温度(25、35、45℃)对锰矸石中汞溶出特征影响.动态淋溶实验采取在淋溶柱内分别装入6—20目、20—100目,以及大于6目混合锰矸石样品各300 g,温度为25℃,以1.0 mL·min^(−1)淋溶速度,每间隔24 h连续加模拟酸雨(pH为4.0)进行淋溶实验,共计反复淋滤38 d.实验结果表明:在静态浸泡实验中,锰矸石中汞的浸出量随浸泡时间增加而增加,固液比越小,浸出量越大;温度升高,浸出量增大.酸性条件有利于增加锰矸石中汞的迁移性,粒径较小的锰矸石拥有更大的比表面积,与浸泡溶液的接触面积越大,锰矸石中汞更易于溶解析出.固液比为1∶2.7时,不同粒径锰矸石中汞浸出量均为最大,表明较大的降雨量和积水量可能增加锰矸石中汞的溶出释放风险.在动态淋溶实验中,不同粒径锰矸石中淋溶汞浓度变化显著,且均在13—38 d时间范围内,呈逐渐变小的相似释放规律;淋溶后的溶液均呈现酸度增大.通过估算,每年每吨锰矸石尾矿大约溶出汞量为375.9 mg,锰矿原矿开采人为活动过程均会向环境中排放大量的汞. 展开更多
关键词 锰矸石 静态淋溶 动态淋溶
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建筑物下特厚煤层镁渣基全固废连采连充开采技术与实践 被引量:2
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作者 刘浪 罗屹骁 +4 位作者 朱梦博 苏臣 吴涛涛 王建友 杭彦龙 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期83-92,共10页
我国建筑物下压煤量巨大,同时煤矸石、粉煤灰等煤基工业固体废弃物排放量日益增加,严重制约地方经济社会发展。以榆林麻黄梁煤矿为试验矿井,针对其特厚煤层、建筑物下压煤、充填成本高等问题,提出了特厚煤层全固废连采连充开采技术。采... 我国建筑物下压煤量巨大,同时煤矸石、粉煤灰等煤基工业固体废弃物排放量日益增加,严重制约地方经济社会发展。以榆林麻黄梁煤矿为试验矿井,针对其特厚煤层、建筑物下压煤、充填成本高等问题,提出了特厚煤层全固废连采连充开采技术。采用四阶段工序并将特厚煤层分为上、下2部分二次回采压覆煤炭,最大程度控制地面沉降。为降低充填原材料成本,采用化学优化剂对镁渣进行源头改性,抑制镁渣冷却粉化,稳定水化活性,协同粉煤灰、脱硫石膏等煤基固废,研发了改性镁−煤渣基胶凝材料。采用改性镁−煤渣基胶凝材料胶结煤矸石、粉煤灰制备了全固废充填材料。针对麻黄梁煤矿四阶段强、弱充填强度要求,设计不同配比的改性镁渣基充填材料试验,优选配比并应用于井下充填。论述了膏体充填系统与充填接顶方法。麻黄梁煤矿全固废胶结充填工艺试验显示,井下28 d龄期充填体钻芯平均单轴抗压强度超设计强度27%,钻芯浸出毒性满足相关国家标准要求,成功回收了建筑物下压覆煤炭资源,社会经济效益显著。麻黄梁煤矿特厚煤层全固废胶结充填开采实践为国内类似矿井提供了有益借鉴,同时为我国大型煤炭基地的“煤−电−化−冶”固废大规模资源化利用提供了新的思路。 展开更多
关键词 “三下”采煤 充填开采 改性镁渣 特厚煤层 固废处置
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煤矿矿井水资源化绿色短流程关键技术与装备 被引量:1
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作者 何绪文 王绍州 +1 位作者 张学伟 季晓晴 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期958-966,共9页
煤炭是我国重要的工业原料,与我国经济发展关系密切。煤炭开采过程中会产生大量矿井水,是重要的非常规水资源,需妥善处理。然而现有矿井水处理技术普遍存在占地大、流程长、需加药、运行维护复杂和出水水质不稳定等问题,为缩短处理流程... 煤炭是我国重要的工业原料,与我国经济发展关系密切。煤炭开采过程中会产生大量矿井水,是重要的非常规水资源,需妥善处理。然而现有矿井水处理技术普遍存在占地大、流程长、需加药、运行维护复杂和出水水质不稳定等问题,为缩短处理流程、提高处理效率和保证出水水质,亟需研发新的关键技术与装备。采用聚瓷膜直滤技术处理矿井水,通过对膜通量、膜比通量、运行压力和循环流量等条件的对比分析,确定最佳运行参数为:运行压力0.2 MPa,循环流量18 m3/h,处理过程无需加药,出水悬浮物质量浓度稳定<1 mg/L,浊度稳定<1 NTU。采用广泛应用的膜堵塞模型来探讨膜污染机制,膜污染分析结果表明,膜污堵主要以滤饼层污堵为主,并伴随中间污堵,具体表现为膜的表面污染和膜孔的堵塞。通过水力反洗及时清除膜表面污染,最佳反洗时间为60 s,通量恢复率为85.12%;通过定时化学清洗清除膜孔污堵,用复配制剂清洗3 h,通量恢复率可达95%以上。工程案例表明,聚瓷膜直滤可直接取代“混凝沉淀-过滤-超滤”(一代三),且已连续稳定运行2 a,满足设计产水量要求,系统回收率均在90%以上,处理后水质达到GB 3838—2002地表水环境质量III类24种标准限值要求,且自动化程度高,可无人值守,实现了矿井水资源化利用绿色短流程、节能高效和智能化新要求,可为该技术大规模推广应用提供技术参考。 展开更多
关键词 煤矿矿井水 聚瓷膜 直滤 膜污染 资源化
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沙柳木粉基高效吸附材料对煤矿废水中Fe(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)作用特性及机理 被引量:1
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作者 周刚 栾国梁 +3 位作者 李帅龙 陈冠双 吕颖慧 孙慧赟 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1570-1582,共13页
针对煤矿酸性废水中含有较高质量浓度铁离子和锰离子的问题,以沙柳木粉为主要原料,遵循农林废弃物提取再利用原则,经过NaOH、Na2SO3等溶液处理后获得脱木素木粉(DWF),通过微波辅助-原位合成的手段,制备了一种针对煤矿废水中Fe(Ⅱ)和Mn(... 针对煤矿酸性废水中含有较高质量浓度铁离子和锰离子的问题,以沙柳木粉为主要原料,遵循农林废弃物提取再利用原则,经过NaOH、Na2SO3等溶液处理后获得脱木素木粉(DWF),通过微波辅助-原位合成的手段,制备了一种针对煤矿废水中Fe(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)的吸附剂(AA-DWFPAM)。借助扫描电子显微镜(SEM)、N_(2)吸附-脱附、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和红外热重联用(TG-FTIR)对产物的微观结构、反应机理、热稳定性进行了分析,探讨了AA-DWF-PAM的最佳吸附条件、吸附动力学、吸附等温线,研究了AA-DWF-PAM对Fe(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)的吸附特性和吸附机理。表征实验结果表明:AA-DWF-PAM整体存在较多孔洞并呈现网状结构,且比表面积(BET)为150.83 m^(2)/g,说明改性后的吸附剂具有较大的比表面积,能够为Fe(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)吸附提供较多位点和空间;此外,AA-DWF-PAM热解气态产物主要有H_(2)O、CO_(2)以及少量CO,裂解温度较高,其结构稳定性较强。吸附特性实验研究表明:AA-DWF-PAM用量为4 g/L、溶液pH=4、吸附时间达到200 min,以及Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)初始质量浓度为100 mg/L和80 mg/L时,为AA-DWFPAM的最佳吸附条件;经过计算得知,AA-DWF-PAM更接近于伪二级动力学假设,吸附主要控制过程为化学过程,且吸附过程更符合Langmuir方程的单层分子吸附,Fe(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)的理论最大吸附量分别为192.29 mg/g和123.65 mg/g;通过Materials Studio对吸附过程进行分子模拟和量子化学计算得知,吸附过程中—NH_(2)、—COOH以及—OH官能团起到静电吸附作用。因此,合理利用农林废弃物,为煤矿酸性废水治理提供了新途径,开发的AA-DWF-PAM吸附剂,能够有效处理煤矿酸性废水中的铁锰离子。 展开更多
关键词 废弃物 沙柳木粉 酸性废水 吸附剂 分子动力学
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固废基PRB复合颗粒填料对Cd^(2+)的吸附特性及净化机制 被引量:1
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作者 江杰 王树飞 +3 位作者 苏建 廖长君 罗豪豪 陈俊霖 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2112-2126,共15页
鉴于传统可渗透反应墙(PRB)填料价格昂贵,且易消蚀、钝化,本文以钢渣、脱硫石膏等固废材料制备了复合颗粒填料(CGF),探究CGF对Cd^(2+)的等温吸附与动力学特征,并结合浸水试验明确CGF的强度损失规律与散失特性。借助动态吸附试验探究不... 鉴于传统可渗透反应墙(PRB)填料价格昂贵,且易消蚀、钝化,本文以钢渣、脱硫石膏等固废材料制备了复合颗粒填料(CGF),探究CGF对Cd^(2+)的等温吸附与动力学特征,并结合浸水试验明确CGF的强度损失规律与散失特性。借助动态吸附试验探究不同条件下CGF的动态吸附规律,明确CGF对Cd^(2+)的净化机制。结果表明:CGF对Cd^(2+)的吸附过程受化学吸附与颗粒内扩散控制,符合PS-order模型与Langmuir模型。T3组CGF综合性能最好,吸附量达到8.12 mg/g,且28 d散失率最小,为4.98%,强度损失率为6.16%。Thomas模型可以很好地描述CGF的动态吸附行为,泵速对CGF的穿透曲线影响最大,且动态平衡吸附量qe随初始浓度、床层高度增加而提高。CGF通过水化反应、火山灰反应生成C-S-H凝胶、AFt等水化产物,在提供颗粒强度的同时又可通过共沉淀、离子置换等方式实现对Cd^(2+)的吸附。本文可为有色金属矿山污染场地的修复治理提供一种新思路。 展开更多
关键词 钢渣 可渗透反应墙 吸附 污染地下水
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铝粉还原污酸中砷新工艺研究 被引量:1
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作者 王永辉 李晓恒 +2 位作者 崔育涛 田静 王亭圆 《中国有色冶金》 CAS 北大核心 2024年第3期95-100,共6页
由于硫化精矿中砷含量越来越高,致使烟气处理过程产生的污酸中砷含量也越来越高,同时污酸中含有铜、铁等有价金属。目前污酸除砷方法多以除砷为目的,形成的含砷渣属于危废,还需要二次处理。本研究研发了还原除砷新工艺,首先向污酸中加... 由于硫化精矿中砷含量越来越高,致使烟气处理过程产生的污酸中砷含量也越来越高,同时污酸中含有铜、铁等有价金属。目前污酸除砷方法多以除砷为目的,形成的含砷渣属于危废,还需要二次处理。本研究研发了还原除砷新工艺,首先向污酸中加入硫化砷渣进行脱铜预处理并回收铜,然后用铝粉还原脱铜后液中的砷回收砷,最后向脱砷液中加入硫酸钾回收铝,还原后液回收还原剂后采用两段中和法处理。试验研究结果表明,在加入铜离子摩尔量1.1倍的硫化砷渣、反应温度85℃、反应时间3 h的条件下,污酸中的铜含量由2000 mg/L降至196 mg/L,硫化铜渣返熔炼配料系统;在还原温度70℃、还原时间2 h,还原剂用量1.8倍的条件下,砷的还原率大于96%,还原后液中的砷含量低于300 mg/L,得到的砷渣品位大于95%,可用于后续制备高品位单质砷;在硫酸钾用量1.1倍、反应温度常温、反应时间2 h的条件下,溶液含铝3.6 g/L,得到的明矾可达到《工业硫酸铝钾》(HG/T2565—2007)一等品标准。该方法除砷效果好,且能将污酸中的砷转变为具有经济价值的砷产品,还不会产生硫化氢气体,具有应用推广价值。 展开更多
关键词 铜冶炼 污酸 除砷 铝粉还原 含砷渣 单质砷 脱铜 沉铝
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烧结机烟气循环技术 被引量:2
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作者 李勇 王利刚 +3 位作者 佘雪峰 马建军 喻星明 朱顺华 《河北冶金》 2024年第5期80-84,共5页
伴随着钢铁行业微利时代的到来,同行之间竞争更加激烈,国家对环保要求日益严苛,该背景下,在占钢铁企业能耗大户的烧结工序实施烟气循环烧结技术显得尤为重要。烧结烟气循环技术是将全部或选择性收集的部分温度和氧含量较高,污染物浓度... 伴随着钢铁行业微利时代的到来,同行之间竞争更加激烈,国家对环保要求日益严苛,该背景下,在占钢铁企业能耗大户的烧结工序实施烟气循环烧结技术显得尤为重要。烧结烟气循环技术是将全部或选择性收集的部分温度和氧含量较高,污染物浓度较低的风箱烟气,返回到烧结烟气罩后再次进入烧结料层循环利用的技术。该技术不仅能有效利用烧结烟气余热,还能显著降低烟气中的污染物排放。以天铁360 m^(2)烧结机配备的烟气循环系统为研究对象,分析了烟气循环技术应用后对CO、SO_(2)以及NO_(x)的减排效果及机理。结果表明,烟气循环后,风箱烟气中CO的平均含量较常规烧结上升了15.6%,一方面循环烟气中本就含有少量CO,另一方面由于循环烟气相较空气其氧含量较低导致燃料不完全燃烧比例增加,自带与新生的CO随着循环烟气重新进入料层参与了烧结过程。烟气循环对SO_(2)和NO_(x)等污染物的减排率分别达到29.5%和31.2%,有效降低了烧结过程SO_(2)和NO_(x)排放量,同时热烟气的循环对提高烧结矿质量及降低燃耗有利,烧结固耗由应用前的49.01 kg/t降低到48.19 kg/t,产量提升2.2%。在烧结烟气循环技术运用后,实现了烧结提质、降耗和减排的综合效果,有助于企业满足日益严格的环保要求。 展开更多
关键词 烧结 烟气循环 热风烧结 燃耗 提质 减排
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滇东北镇雄黑树矿区高硫极贫铁硫磺渣铁资源回收利用
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作者 李小赛 张佳文 +5 位作者 王裕先 蔡剑辉 方景玲 魏友华 耿新霞 彭强 《中国矿业》 北大核心 2024年第11期28-38,共11页
滇东北地区硫磺渣堆存量巨大,长期以来难以被综合利用,并产生了显著的环境地质问题。对镇雄县黑树矿区硫磺渣开展铁资源回收利用研究,以期通过选矿试验获得高品质铁精矿,从而为该地区硫磺渣综合利用提供一种有效实用的技术方法。黑树矿... 滇东北地区硫磺渣堆存量巨大,长期以来难以被综合利用,并产生了显著的环境地质问题。对镇雄县黑树矿区硫磺渣开展铁资源回收利用研究,以期通过选矿试验获得高品质铁精矿,从而为该地区硫磺渣综合利用提供一种有效实用的技术方法。黑树矿区硫磺渣属于一类硫含量大于2%、全铁含量小于30%的弱磁性高硫极贫铁硫磺渣,针对此类硫磺渣开展选矿探索试验、铁精矿回收试验和铁精矿反浮选脱硫试验研究。研究结果表明,采用湿式磁-重联选主干流程能够有效富集铁、脱除有害杂质磷;继而采用反浮选脱硫工艺,可以获得铁含量高于60%、磷含量低于0.25%、硫含量低于0.30%的铁精矿,满足炼铁用铁矿石工业指标要求,铁回收率达到49.08%。因此,建立“磁-重联选+反浮选”选矿流程用来进行高硫极贫铁硫磺渣的选铁,主干流程不产生二次污染,对环境友好,有较好的应用前景。对滇东北地区资源化、减量化和无害化处置硫磺渣等硫铁矿固废,以及实现滇东北地区长江上游生态屏障作用具有重要意义。 展开更多
关键词 滇东北 硫磺渣 选矿试验 铁精矿 综合利用
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安徽省两淮煤田废弃煤炭矿井剩余资源综合调查、开发利用现状及展望
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作者 蒋健明 韩锋 +6 位作者 丁海 余苇 俞显忠 徐宏杰 尚建华 易小会 朱建刚 《中国矿业》 北大核心 2024年第8期46-58,共13页
随着去产能政策和能源供给侧改革的深入推进,安徽省两淮煤田先后关闭了大量资源枯竭、经济亏损、产能落后的煤炭矿井。本文在综合调查两淮煤田废弃煤炭矿井剩余资源潜力的基础上,梳理了两淮煤田废弃煤炭矿井资源开发利用现状,分析了当... 随着去产能政策和能源供给侧改革的深入推进,安徽省两淮煤田先后关闭了大量资源枯竭、经济亏损、产能落后的煤炭矿井。本文在综合调查两淮煤田废弃煤炭矿井剩余资源潜力的基础上,梳理了两淮煤田废弃煤炭矿井资源开发利用现状,分析了当前面临的主要问题。研究结果表明:截至2023年底,两淮煤田63处废弃煤炭矿井剩余煤炭资源约24.33亿t、煤层气约102.83亿m^(3)、可利用地下空间约7383.80万m^(3)、天然焦约3.45亿t,此外还有丰富的矿井水、地热和土地等其他可利用资源,具有良好的资源开发利用潜力。虽然目前两淮煤田在废弃煤炭矿井煤层气、矿井水、土地和共伴生矿产等资源开发利用方面已取得了一定的经济效益与社会价值,但仍然面临基础资料缺失、管理体系不完善、资源开发利用模式单一和利用率低等一系列问题。针对上述主要问题,本文从信息化建设、基础理论研究和探索资源开发利用模式三个方面提出了建议与展望,以期加快开发利用两淮煤田废弃煤炭矿井资源,提高资源利用率。 展开更多
关键词 废弃煤炭矿井 两淮煤田 煤炭资源 开发利用 煤层气资源
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煤矿固体废弃物理化特征及生态环境影响研究
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作者 邵龙义 张亚星 +5 位作者 耿苏倩 杨书申 王佟 宋晓焱 刘君霞 郑继东 《矿业科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期653-667,共15页
煤矿固体废弃物是煤炭开采、洗选和利用过程中产生的一种工业固体废弃物。我国煤矿固体废弃物虽然利用率逐年上升,但现阶段的堆存量仍然很大,它不仅侵占土地资源,还会造成严重的环境污染。本文通过系统检索知网、Web of Science和Google... 煤矿固体废弃物是煤炭开采、洗选和利用过程中产生的一种工业固体废弃物。我国煤矿固体废弃物虽然利用率逐年上升,但现阶段的堆存量仍然很大,它不仅侵占土地资源,还会造成严重的环境污染。本文通过系统检索知网、Web of Science和Google Scholar数据库,收集了2014—2024年间关于煤矿固体废弃物理化特征及生态环境影响方面的研究文献,综合分析发现,煤矿固体废弃物对环境的影响主要表现在:①煤矿固体废弃物在堆存过程中产生的多环芳烃、SO_(2)等气体和细颗粒物,会对大气产生污染;②煤矿固体废弃物中的重金属在淋滤过程中会污染周围地下水;③煤矿固体废弃物中的Cd、Cr、Hg等重金属元素会通过风化、浸出等过程向周围土壤迁移释放,造成严重的重金属污染。基于安全、环保、监测等相关规定,结合目前综合利用和处理现状,提出了今后煤矿固体废弃物的研究重点。 展开更多
关键词 煤矿固体废弃物 多环芳烃 重金属 环境效应 毒理学效应
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