煅烧温度和添加剂对提高煤矸石中氧化铝溶出率的实验研究

煤矸石是煤炭在开采、洗选过程中产生的固体废弃物，其中二氧化硅、氧化铝和碳占到矸石总量的90%以上，又是一种可以利用的资源。实验以山西潞安煤矿的洗矸为原料，采用SEM、IR和XRD等分析测试手段对不同煅烧温度下的煤矸石进行微观形貌、化学键变化和矿物组成的分析研究，确定氧化铝的活化温度区间；并根据煤矸石的活化机理，选择提高氧化铝溶出率的添加剂。实验结果为：煤矸石中氧化铝的活化温度区间为600～850℃；酸浸过程中添加氟化钠可以打开煤矸石中的SiO₂—Al₂O₃，使氧化铝溶出率达到90%以上，和通常条件下氧化铝的溶出率相比提高20%左右。本研究为煤矸石高值利用提取氧化铝提供了技术基础，也为粉煤灰等低铝含量矿物的开发利用提供借鉴。     

用高效分散剂碳化法从煤矸石中制备超细氢氧化铝粉体

利用煤矸石为原料制备超细氢氧化铝粉体.采用高温煅烧活化煤矸石,利用C2S晶相转变制备煤矸石自粉化料,用8%Na2CO3溶液从煤矸石自粉化料中以NaAlO2形式提取铝组分,用高效分散剂碳化法制备超细氢氧化铝粉体.研究了高效分散剂碳化法制备高纯超细氢氧化铝粉体的影响因素,找出了高效分散剂碳化法制备超细氢氧化铝粉体的最佳条件,制备出了平均粒度＜100nm、纯度＞99.9%的氢氧化铝,为煤矸石的高价值利用开辟了一条新的途径.     

用高效分散剂碳化法从煤矸石中制备超细氢氧化铝粉体

利用煤矸石为原料制备超细氢氧化铝粉体。采用高温煅烧活化煤矸石，利用C2S晶相转变制备煤矸石自粉化料，用8％Na2CO3溶液从煤矸石自粉化料中以NaAlO2形式提取铝组分，用高效分散剂碳化法制备超细氢氧化铝粉体。研究了高效分散剂碳化法制备高纯超细氢氧化铝粉体的影响因素，找出了高效分散剂碳化法制备超细氢氧化铝粉体的最佳条件，制备出了平均粒度〈100nm、纯度〉99．9％的氢氧化铝，为煤矸石的高价值利用开辟了一条新的途径。     

Mercury release during thermal treatment of two Chinese coal gangues

The utilization of coal gangue in power plants has become a new anthropogenic discharge source of mercury and attracted much concern in China. It is crucial to obtain the information about the mercury release during thermal treatment of coal gangue. In this study, the mercury release behavior of two coal gangues selected from two power plants were studied under different thermal treatment conditions of heating rate, residence time, and atmosphere. The results of mercury release profile show that the specified release temperature ranges for the different modes of occurrence of Hg are scarcely affected by the heating rate of 10, 20, and 40 °C/min. A higher heating rate could promote the Hg release to some extent. The mercury release ratio gradually increases with the extension of residence time for both coal gangues. The oxidizing environment has a positive effect on mercury release < 600 °C and has a minor effect > 600 °C. Mercury in coal gangue is more volatile than coal gangue matrix and the mercury in GD coal gangue is more easily released out than that in ED coal gangue.     

煤矸石堆积下多环芳烃的淋溶污染特征

淋溶是使有害物质析出的主要途径之一。为查明煤矸石堆放淋溶造成的有机污染效应,对不同风化强度煤矸石进行了动态淋溶模拟实验,系统研究了煤矸石中US EPA优先控制的16种多环芳烃（PAH16）的析出规律和迁移方式。获得煤矸石中多环芳烃（PAHs）淋溶特征如下：煤矸石堆积期遭受短期降雨（500~1 600 mm）作用后,煤矸石溶出的PAH16总质量浓度达125.6~451.2 ng/L。PAH16溶出量初期较高,在一定降雨期后又达到峰值,酸雨条件下,煤矸石山淋溶出的PAH16可由线性累加转为指数快速累加的趋势。淋溶液中优势组分为萘、二氢苊、芴和菲,4种组分之和占所测PAHs总量的80%~90%。煤矸石溶出的PAHs环数分布为2环〉3环〉4环〉5环、6环。迁移方式上,2环PAHs多以溶解相迁移,3环PAHs主要以颗粒态迁移,存在少量溶解形式,而4环以上PAHs则以颗粒相形式迁移。     

Explanation of heavy metal pollution in coal mines of china from the perspective of coal gangue geochemical characteristics

Environmental Science and Pollution Research - In the process of coal gangue surface accumulation and underground filling disposal, the heavy metals contained in coal gangue will inevitably...     

自燃煤矸石山覆盖材料压缩及压实特性实验

自燃煤矸石山表面构建覆盖层，需要具备一定的低渗透性能以有效阻隔空气，防止煤矸石山内部发生自燃。本研究通过室内实验，测定煤矸石山构建覆盖层涉及的碾压材料包括黄土、粉煤灰及掺有粉煤灰的混合土样的界限含水率、一维压缩特性及压实特性，揭示和分析7种覆盖材料配方的压缩压实特性，表明覆盖材料通过碾压可有效阻隔空气，起到阻燃作用；将粉煤灰掺人到一般黄土材料中，可减缓混合土样击实曲线的陡峭性，从而降低材料在碾压中对含水率的敏感度。实验旨在为进行煤矸石山覆盖层碾压提供科学的实验数据及设计参数。     

用煤矸石合成4A沸石分子筛处理氨氮废水

以煤矸石为原料，采用碱熔一水热法合成4A沸石分子筛。由于煤矸石中铝、硅主要以高岭土形式存在，其活化过程是合成4A沸石分子筛关键环节。为提高4A沸石分子筛钙离子的交换能力，增加对模拟废水氨氮的去除率，实验考察了碳酸钠与煤矸石质量比、活化温度、活化时间、晶化温度和晶化时间对4A沸石分子筛钙离子交换能力的影响，同时也考察了模拟废水的pH、4A沸石分子筛加入量及吸附时间对氨氮去除率的影响。结果表明，最佳工艺条件为，碳酸钠与煤矸石质量比为0．9、活化温度为800％、活化时间1．5h、晶化温度90％和晶化时间3h。合成4A沸石分子筛的钙离子交换能力为310mg／g，在pH为6的100mL模拟氨氮废水中加入6g4A沸石分子筛吸附40min后，废水中氨氮的去除率达到86％。通过最佳工艺条件合成4A沸石分子筛，在处理氨氮废水方面具有一定的应用前景。     

Study on the distribution characteristics and ecological risk of heavy metal elements in coal gangue taken from 25 mining areas of China

Environmental Science and Pollution Research - The long-term, high-yield production of coal has resulted in the large-scale accumulation of coal gangue on the ground surface, which causes serious...     

pH对煤泥水絮凝沉降的影响

选择聚合氯化铝(PAC)/阴离子型聚丙烯酰胺(PHP)、氯化钙(CaCl2)/非离子型聚丙烯酰胺(NPAM)组合与NPAM、PHP、两性离子型聚丙烯酰胺(ZPAM)作为絮凝剂,在对道清选煤厂水采筛下原生煤泥和浮选尾矿的煤泥水进行组合药剂絮凝实验的基础上,考察了pH对煤泥水絮凝沉降的影响。实验结果表明,在不同的pH下,煤泥水的絮凝效果不同:在酸性条件下,宜单独使用有机高分子絮凝剂;在中性至碱性条件下,无机凝聚剂和有机絮凝剂联合使用效果较好。     

利用多年期赤泥和煤矸石制备烧结砖

以多年期赤泥和煤矸石为主要原料,分析了其化学成分和物性特征,通过设计不同的原料配比和烧结温度,探讨其最佳工艺条件以及各种参数指标,试图为赤泥的大宗化利用提供一种新的途径。实验结果表明最佳工艺条件为:多年期赤泥与煤矸石质量比为20∶80,成型压力为6 MPa,烧结温度为1 100℃左右保温2 h。烧结砖体"泛霜"现象基本消失,抗压强度为12.18 MPa、吸水率为21.6%,满足国家粉煤灰普通烧结砖GB5101-2003中的要求。     

利用工业废渣固化软土的试验研究

根据软土固化所需水化物组成的特殊性以及固化土结构形成过程的特点，有针对性地选择煤矸石、电石渣和磷石膏制备成以工业废渣为主要成分的软土固化剂。试验表明：采用合理的组成设计，充分利用不同工业废渣在提供碱性物质和膨胀性物质、调整胶结性水化物与膨胀性水化物生成速率协调性等方面的技术优势，利用工业废渣制备的固化剂与普通水泥相比可使固化土强度提高数倍。     

矸石基X型分子筛对水中Co2+、Cu2+、Cd2+和Cr3+的去除

以煤矸石为原料,采用碱熔后水热合成法制备X型分子筛并进行XRD、SEM、BET和Zeta电位分析。研究其对水中Co2+、Cu2+、Cd2+和Cr3+4种离子的吸附性能,包括吸附等温线、吸附动力学以及初始金属离子浓度、pH值对吸附性能的影响。所合成的矸石基X型分子筛的BET比表面积为676.02 m2/g,微孔孔容为0.263 cm3/g。吸附实验表明,矸石基X型分子筛能有效去除上述4种离子,同时实现煤矸石的资源化和金属离子的去除。4种离子的平衡吸附量均随初始浓度的增大而增大,相同条件下平衡吸附量的大小顺序为Cd2+>Cr3+>Cu2+>Co2+。准二级动力学模型能很好地描述4种离子的吸附动力行为。Langmuir模型对Co2+、Cu2+和Cd2+吸附的拟合较Freundlich模型高,说明其主要表现为物理吸附过程。4种离子的吸附速率均由液膜扩散和颗粒内扩散共同控制。     

循环流化床灰制备聚合双酸铝铁絮凝剂

为了提高循环流化床灰(CFB灰)的资源综合利用率对CFB灰制备聚合双酸铝铁(PAFCS)的可行性及工艺参数进行了研究,提出了以酸浸、水解、聚合和熟化等工艺过程,制备PAFCS混凝剂产品。重点对制备PAFCS絮凝剂的工艺参数进行研究,并利用红外光谱分析技术对PAFCS进行了结构表征及实验了PAFCS絮凝性能。结果表明,在相同条件下PAFCS的絮凝效果明显好于聚合氯化铝(PAC),用CFB灰制备PAFCS絮凝剂产品是可行的。     

载体对氧化亚铁硫杆菌氧化活性的影响及生物量分析

载体的选择对氧化亚铁硫杆菌的固定化至关重要,选择活性炭、煤矸石、陶粒和沸石4种载体,考察这4种载体在不同添加量下对氧化亚铁硫杆菌氧化活性的影响,并分析载体表面附着的生物量.结果表明,这4种材料均可作为细菌固定化培养的载体材料.在载体添加量为25～75 g/L条件下,载体对细菌生长过程中Fe2 浓度变化影响最大,随载体添加量的增加,Fe2 氧化速率增加,而对pH变化和Eh变化无明显影响.单位重量的活性炭、陶粒和沸石的生物量高于单位重量煤矸石的,但随载体添加量的增加,其生物量减小;对煤矸石,随载体添加量的增加,其生物量增加.     

煤矸石的综合利用现状

煤矸石是我国排放量最大的工业废渣之一 ,不仅占用大量农田和土地 ,而且严重污染环境。为了加强对煤矸石利用以使其资源化 ,对我国的煤矸石资源状况、我国煤矸石的综合利用技术研究的现状进行了综述 ,并对煤矸石资源化提出了一些设想。     

Research on the technology of detection and risk assessment of fire areas in gangue hills

Environmental Science and Pollution Research - Coal gangue hills are prone to spontaneous combustion, thereby polluting the environment of mining areas such as the soil, groundwater, and...     

Evaluation of Dust Generated from Basic Oxygen Furnace Steel Making

Abstract

A detailed characterization has been made of the dust generated during steel making in basic oxygen furnaces (BOF). Chemical composition and particle size distribution have been analyzed. X-ray diffraction, scanning electron microscopy, and electron probe micro-analysis techniques have been used to identify the morphology and the nature of the major iron-bearing phases as well as the gangue constituents. The dust characteristics have been found to be widely different, depending on the type of process used in BOF steel making, namely, suppressed combustion or total combustion. The type of dust abatement system (dry or wet) additionally influences the nature of the gangue constituents. The possibility of utilizing the iron-bearing major phases has been examined.     

煤矸石热电厂烟气治理技术及应用

介绍了一种新型喷淋泡沫塔在煤矸石热电厂烟气治理中的应用。根据离心、喷雾、泡沫相结合的多级净化原理 ,经旋风喷雾、二级喷淋泡沫板洗涤 ,脱硫效率高达 92 4 %。     

煤矸石层燃与工艺研究

介绍了煤矸石层燃与工艺流程及其燃用特性，利用成型燃烧理论和助燃技术解决了煤矸石在层燃炉内难燃和烟尘污染严重等技术难题，为煤矸石废弃物的洁净利用提供了一种切实可行的新技术。