城市生活垃圾焚烧灰渣熔融特性的分析

分析了城市生活垃圾焚烧灰渣熔融过程中CaO、SiO2、Al2O3等主要成分以及实验气氛对熔融特性的影响,并分析了熔渣的物理化学性能.实验结果表明,灰渣中CaO含量的高低决定了灰渣的酸碱度和灰渣的熔点.当CaO的质量分数占灰渣总量的33%左右,灰渣的熔融温度最低;而灰渣中总碱性氧化物的质量分数低于48%时,生活垃圾焚烧灰渣熔点随碱性氧化物质量分数的增加而降低;而当碱性氧化物质量分数大于48%时,碱性氧化物对生活垃圾焚烧灰渣熔点的影响则相反.以SiO2、Al2O3等氧化物为代表的酸性氧化物,其含量在生活垃圾焚烧灰渣中已经饱和,硅铝氧化物的添加,则会升高灰渣的熔点.为了降低灰渣的熔点,应将灰渣的酸碱度控制在1左右,并在弱还原性的气氛下进行熔融处理.熔融处理后的熔渣因具有性能稳定,重金属浸出量低,几乎不含有二噁英类毒性有机物,完全可以直接成为可利用再生资源.     

生活污泥灰水化活性激发试验研究

为实现生活污泥灰的大规模资源化利用,研究了机械粉磨、微波辐照和外加剂对污泥灰活性的影响,采用激光粒度分析、X射线衍射、热重分析及扫描电镜等仪器对生活污泥灰及水泥复合试样进行表征.结果表明:与未处理的污泥灰相比,机械粉磨后的污泥灰体积密度峰值对应的颗粒粒径减小,比表面积增大,水化活性得以提高.微波辐照促使生活污泥灰发生熔融反应,生成以矽钙石(rankinite)和铝酸一钙为主的活性矿物,且污泥灰的水化性能大幅增长.复掺外加剂对生活污泥灰的激发效果优于单掺,当NaCl掺入质量分数为1.5％,三乙醇胺(TEA)掺入质量分数为0.03％时,污泥灰-水泥试样3 d抗压强度最大,相比空白样提高110％.复合外加剂的掺入促使更多生活污泥灰及水泥颗粒参与水化反应,并生成水化氯铝酸钙晶体包裹于层状的水化硅(铝)酸钙凝胶中,形成密实的微观结构,以提高污泥灰-水泥试样的早期抗压强度.     

火电厂煤粉炉和钢铁厂烧结机干法脱硫副产物中重金属的分布和浸出特征

对火电厂煤粉炉所产生的粉煤灰和2种不同干法脱硫副产物进行了研究,评估其微量重金属分布和浸出性特征,并与钢铁厂烧结机干法脱硫副产物作比较.结果表明,3种脱硫副产物含有不同量的粉煤灰.火电厂煤粉炉干法脱硫副产物中除挥发性重金属汞(Hg)、砷(As)和硒(Se)外,其余重金属质量比随其粉煤灰质量分数增加而增加.钢铁厂烧结机干法脱硫副产物中挥发性和半挥发性重金属Hg、Se、铬(Cd)和铅(Pb)质量比远高于火电厂煤粉炉干法脱硫副产物,其他重金属包括As的质量比则低于火电厂煤粉炉干法脱硫副产物,这与烧结机干法脱硫副产物中粉煤灰质量分数偏低及烧结机所用燃煤和铁矿石等有关.浸出性试验结果表明,火电厂和烧结机干法脱硫副产物中重金属浸出质量浓度远低于国家危险标准的上限,浸出率多在10-3量级,浸出率低,不会对环境造成二次污染,这可能与干法脱硫所用钙基吸附剂及脱硫副产物的高碱性有关.研究表明,干法脱硫副产物与粉煤灰相同,属于一般固废,可以堆放或综合利用.     

添加剂对CaCO_3固硫效果的影响

鉴于钙基固硫剂普遍存在固硫率低的情况,用CaCO3为主固硫剂,分别添加Na2CO3,MgO,Al2O3三种助剂,在ZCL型自动测硫仪上进行了不同温度、不同钙硫比(Ca/S)条件下的固硫试验。结果表明:Na2CO3对改善CaCO3的固硫效果最好,可以使固硫率提高42%;其次是Al2O3,MgO反而使固硫率下降。在此基础上,通过分析和研究,解释了添加剂的作用机理:Na2CO3能增加固硫反应活性,并能提高扩散控制阶段的固硫反应率;Al2O3可以降低固硫产物的分解率;MgO使反应控制阶段固硫反应的有效接触面积下降。     

湿排粉煤灰似膏体充填采空区试验研究

为了确定湿排粉煤灰似膏体充填的关键技术参数,通过湿排粉煤灰物理化学试验、膏体充填配比试验及现场工业试验,研究了湿排粉煤灰的物理化学特性、膏体充填配比参数和工业试验运行参数。结果表明,湿排粉煤灰松散干密度为0.85 g/cm3,管道输送性能良好,渗透系数为8.52×10-4,脱滤水较困难,单位沉降量与压力关系曲线比较平缓,凝固后沉缩率较低,含有一定量的活性SiO2和Al2O3成分,具有一定的胶凝特性。当m(水泥)∶m(粉煤灰)=1∶8~1∶10、质量分数为62%~65%时,初凝时间180 min,28 d强度大于1 MPa,现场工业试验历时45 min,充填质量分数稳定在60%~64.5%,充填系统运行平稳,初期强度达到工业要求。湿灰作为似膏体充填骨料在华泰矿业首次得到成功应用,充填材料成本为50~57元/t。     

钙化焙烧与湿法酸浸提钒废渣浸出毒性研究

对钙化焙烧和湿法酸浸提钒废渣的化学成分和矿物组成进行分析,主要含SiO2、Al2O3、Fe2O3及少量其他氧化物,矿物组成主要为石英。研究在不同pH值浸提剂作用下两种钒渣的重金属浸出毒性,探讨以超纯水为浸提剂时重金属的浸出规律。利用发光细菌试验和种子发芽试验研究两种钒渣浸出液的生物毒性。结果表明:以pH值为4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0的稀H2SO4溶液和超纯水为浸提剂时,除V与As外,湿法酸浸钒渣的重金属浸出质量浓度均高于钙法钒渣;两种钒渣浸出液的pH值都较稳定。发光细菌试验和种子发芽试验结果均表明,湿法酸浸钒渣浸出毒性比钙法钒渣浸出毒性强。     

烧结法提取沸腾炉渣中的铝和铁

近年来,热电厂和钢厂产生了大量的沸腾炉渣.这些炉渣不仅占用了大量的土地,还污染了土壤、地下水和大气.由于该沸腾炉渣中氧化铝的含量很高,因此,评估其氧化铝提取的可利用性是必要的.本文对内蒙古包头钢铁厂的沸腾炉渣进行了粒径分布试验和化学成分分析试验.X-荧光分析显示,该炉渣中SiO2含量为42.60%,Al2O3含量为32.60%,Fe2O3含量为2.43%,CaO含量为2.16%,K2O含量为0.74%,MgO含量为0.44%,Na2O含量为0.16%,TiO2含量为0.88%,还有一些其他痕量元素.将沸腾炉渣和石灰及精煤混合制成小球,然后在约1 000 ℃下烧结.取不同烧结时间的样品,用硫酸浸取,得到含铝离子和铁离子的溶液.试验结果表明,使用浓度为4 mol·L-1的硫酸,在80 ℃下浸取烧结球样品(质量比为50%沸腾炉渣:40%精煤:10%石灰),24 h可以得到铝和铁的最大提取率,分别为86.50%和94.60%.滤渣可以作为固化材料用于高速公路的路基建设或水泥生产中的添加剂.     

电解锰渣的水泥固化与浸出毒性研究

针对电解锰渣产量大且渣中水溶性锰严重超标的问题,采用水泥作为固化剂对电解锰渣进行处理,研究了水泥掺量对破碎固化体(颗粒粒径d<5 mm)浸出毒性的影响,模拟了酸雨对固化体表面浸出率和破碎固化体浸出毒性的影响,并采用XRD分析了电解锰渣固化前后的矿物组成.结果表明,水泥质量分数为15%～45%的破碎固化体中锰的浸出质量浓度低于国家标准(2 mg/L);水泥质量分数为45%的固化体在pH>3.0的酸雨中的早期表面浸出率数量级仅为10-5 g/(cm2·d),后期则检测不到;水泥质量分数为25%～45%的破碎固化体在pH=1.0的酸性环境中的锰浸出浓度均不超标.电解锰渣水泥固化前后的矿物组成结果显示,电解锰渣水泥固化后的锰浸出率减小是由于其中的水溶性锰被水泥水化产物包容吸附,且固化后水溶性Mn2+转化为不溶、低毒性的MnO2也有利于消除锰对环境的危害.     

建筑拆除垃圾应用于水泥混合材的试验研究

选用赣州地区20世纪90年代建成的现已达到拆除期限的建筑物的废弃混凝土和废弃粘土砖,分析了其化学组分和矿物组分,然后通过不同建筑垃圾掺量混合材试验、活性激发试验以及复合混合材试验。结果表明,掺适量建筑垃圾可有效提高水泥的早期强度;添加Ca O能够激发废弃混凝土活性,可达81%,可提高废弃粘土砖活性39.58%;废弃混凝土和废弃粘土砖相互抑制了彼此活性,不宜混合回用。建议建筑垃圾必须分类和活性激发,有利于提高建筑垃圾水泥的强度。     

钙钛锆石和榍石基人造岩石固化铀的研究

以天然锆英石(ZrSiO4)、CaCO3、TiO2和UO2(NO3)2·6H2O为原料,通过高温固相反应,制备了包容铀(质量分数4.5 %)的钙钛锆石和榍石基人造岩石固化体.借助X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)研究了其矿相组成和微观结构.采用MMC-1静态浸泡法和γ射线辐照方法测定了其抗浸出性能和抗辐照性能.结果表明,制备钙钛锆石和榍石基固化体的最佳合成及烧结温度为1 290 ℃.所得固化体结构致密,有较好的抗浸出性和辐照稳定性.     

我厂喷煤车间粉尘治理的改造

简要概述了马钢第二炼铁厂近年来在喷煤工艺流程中对粉尘治理方面的一些改造措施和方案 ,并介绍了改造后的效果。     

焦化受煤塔爆炸的原因分析

焦化受煤塔是一个储存和转运混合煤的设施,冶金炼焦混合煤的颗粒度为2-4mm,且煤粉中含有一定的湿度(水分),在一般的环境下发生爆炸的可能微乎其微.为什么会发生爆炸?爆炸的原因是什么?只有分析出准确的原因,才能制订有效的防范措施,防止事故的重复发生.     

世界主要产煤国家煤矿安全生产现状及发展趋势

通过对近20年世界煤炭产量进行统计,分析世界煤炭产量变化趋势,表明世界煤炭产量近年来呈明显增长态势,其中十大产煤国家的产量占到了世界总产量的88.7%。选择美国、印度、俄罗斯、南非、波兰和乌克兰等6个世界主要产煤国家进行煤矿安全生产状况的统计、分析和研究,总结世界主要产煤国家煤矿安全发展趋势。研究表明:20世纪70年代以来,世界各主要产煤国家的煤矿安全状况都有不同程度的改善,事故死亡人数不断降低。总体来看,世界主要产煤国家的煤矿安全生产状况发展并不均衡,发达国家好于发展中国家。发达国家通过建立和完善煤矿安全法律法规、监管监察、科技支撑和教育培训四大体系实现了煤矿安全状况的显著改善。     

温度对煤体坚固性系数的影响试验

为了研究煤体坚固性系数(f)随温度变化的规律,对f的测量试验装置进行了改进,然后在温度为-20-60℃时测定了若干组贵州煤样的f,并对温度为0～60℃时的数据进行了分析.结果表明,无论是突出还是非突出煤体的f均随温度升高而变小,随温度降低而增大,且呈线性关系;非突出煤样的f随温度变化的幅度往往大于突出煤样.研究表明,尽管f受温度影响较小,但当f接近现行的突出指标临界值0.5时,须根据井下煤层的环境温度测定其对应的f,才可将此时的f作为判断突出危险性的可信参数,否则容易误判.     

煤矿政策对安全生产影响分析及实证研究

为分析煤矿政策对安全生产中的影响,回顾1978年以来煤矿政策和安全生产状况。统计了1978—2010年我国主要的煤矿政策,分阶段分析其与煤炭产量、煤矿事故指标之间的发展变化关系,运用EViews6建立煤矿事故死亡人数与煤炭产量之间的回归模型,并进行检验修正,比较验证煤矿政策的作用效果。结果表明:1978—1991年和1992—2002年,煤炭产量对死亡人数的影响系数为397.482,事故随产量的增长而加剧,但后一时期由于政策监管等因素影响,在同等产量条件下,煤矿事故相对减少;2003—2010年,影响系数为-283.770,煤矿安全状况随煤炭产量的增长而明显好转。     

煤矿职工安全心理重要性分析

为了预防或控制煤矿事故中人为因素的影响,通过对煤矿生产活动的特点介绍,分析了煤矿生产活动对煤矿职工心理的影响和煤矿职工的主要安全心理问题,阐述了煤矿职工安全心理在煤矿生产活动中的重要性,为避免或减少煤矿职工出现不安全心理及不安全行为提供依据.     

Study on difference of outburst elimination effect between sub-layers of soft coal and hard coal under the condition of gas per-drainage

The effect of drainage and outburst elimination are obviously different between soft and hard coal sub-layers under per-drainage of coal seam, and hence, the location of per-drainage borehole related to the soft sub-layer is the key that determines whether the outburst can be eliminated in whole coal seam. This paper discusses the differences between soft and hard coal from fields of pore radius distribution, pore structure, surface area and permeability, and the per-drainage effect was numerical simulated under different distance between per-drainage hole and soft sub-layer. Moreover, the optimum hole arrangement of outburst elimination is given in the paper. The result of research shows that the macro-pore with aperture that is larger than 50,000 nm, is dominant at about 50% in hard coal, correspondingly, the micro-pore with aperture less than 100 nm accounts for about 41.23% in soft coal. The surface area of soft coal is 1.6 times as that of hard coal. The residual gas content in soft coal sub-layer is obviously more than it in hard coal sub-layer under the same pre-drainage condition. To 5.5 m-thick coal seams which top is a soft coal sub-layer of 0.5 m-thick, pre-drainage gas can eliminate danger of gas outburst in whole coal seam at the seam time after 455 days drainage when the per-drainage holes are 1.0 m distances from the soft coal sub-layer.     

全煤开拓复杂构造易燃煤层自然发火防治

介绍了全煤开拓复杂构造易燃煤层自燃影响因素，分析了无煤柱开采综放工作面防灭火难点和自然发火原因，提出了防治技术对策。     

冷冻取芯过程煤样温度变化特性研究

为探究冷冻取芯过程煤样温度变化特性,基于模拟试验的相似性,自主设计冷冻取芯模拟测试试验装置,选取榆家梁矿、首山一矿、六龙煤矿、九里山矿4个矿区不同变质程度煤样,用以测定瓦斯吸附平衡压力为0、1.0、2.0、3.0 MPa下冷冻取芯过程煤样的温度实时变化数据,并统计分析各条件下的数据。研究结果表明:冷冻取芯技术的冷冻效果与煤变质程度及瓦斯吸附平衡压力呈正相关关系;冷冻取芯对含瓦斯煤冷冻效果优于不含瓦斯煤;冷冻取芯对高变质煤冷冻效果优于低变质煤;冷冻取芯过程中,煤样温度随时间变化曲线符合指数函数关系。     

2种原煤样渗透性对比试验研究

为了研究构造煤原煤样与硬煤原煤样渗透率变化规律的异同,用三轴渗流装置对2种原煤样进行了瓦斯渗透性试验。在改变单一因素条件下,分别研究围压和瓦斯压力对2种煤样渗透性的影响,同时研究轴压加载及卸载过程中2种原煤样的渗透率变化规律。结果表明;瓦斯压力恒定时,2种煤样的渗透率都随围压的增大而减小;围压恒定时,瓦斯压力在0.2~0.6 MPa范围内,2种煤样的渗透率都随瓦斯压力增大而减小;瓦斯压力及围压同时保持恒定时,2种煤样的渗透率都随轴压增大不断减小,2种煤样在卸载阶段渗透率均不断增大,但均没有恢复到加载前的渗透率,构造煤煤样渗透率恢复率比硬煤小,说明构造煤加载过程中发生塑性破坏比例大于硬煤。