煤矸石-土壤混合基质对小白菜生长的影响及Pb迁移规律

盆栽试验研究了施用不同量煤矸石(0%、13%、26%、40%、53%)对贫瘠土壤改良的效果和对小白菜生长品质的影响。结果表明:(1)混合基质中Pb的迁移能力较差,小白菜中Pb积累量与植物体生物量具有正相关关系;(2)小白菜的发芽率、根系长度、地面以上株高和生物量等均在煤矸石施入比例为26%时达到最佳,发芽率、地面以上株高和干重分别增加23%、23.05%和20.62%;施入煤矸石超过40%时将导致各项指标有所下降;(3)采用单因子污染指数法进行食品质量评价,加入煤矸石量分别为0%、13%和26%时,产品污染指数分别为0.69、0.79和0.93,属于清洁水平;而加入煤矸石量为40%和53%时,污染指数分别为1.12(轻污染水平)和1.38(轻污染水平)。煤矸石可增加植物生长过程所需营养物质而作为贫瘠土壤的改良剂,实现煤矸石资源化并改善矿区生态环境。     

煤矸石作无土栽培基质的可行性研究

煤矸石是我国煤炭工业主要的废弃物之一,一方面占用大量农田和土地,另一方面也成为固、液和气三害俱全的污染源,造成了一系列生态环境问题。为了加强对煤矸石利用以使其资源化,试验在分析煤矸石的理化性质的基础上,采用复合脱硫剂对煤矸石进行脱硫处理,探讨了脱硫煤矸石基质对小白菜的生长、产量和品质的影响。结果表明:煤矸石的容重小、孔隙度大、气水比适中,无重金属污染。当加入复合脱硫剂处理时,其对全硫和有效硫的脱除率分别为86.12%和89.16%。脱硫煤矸石基质栽培小白菜产量、维生素C和可溶性糖含量分别为4.51kg/m2、45.76mg/100g、60.2mg/kg,均高于土壤栽培,分别为土壤栽培的1.11、1.24、1.23倍,与炉渣栽培相接近,NO3-含量却低于土壤。     

煤矸石砖烧结固硫的实验研究

在煤矸石制砖原料中添加高效固硫剂,可显著降低砖瓦焙烧过程中废气SO_2产生量,实现从源头减少SO_2排放的目的,并降低末端脱硫成本。文章通过对CaO、CaCO_3、Ca(OH)_2 3种钙基固硫剂在不同添加量下的固硫效果以及对烧结砖强度的影响分析发现,随着添加量的增加,3种固硫剂的固硫率逐渐增加,在钙硫比为1.0时,固硫率最高可达到47.74%;在添加量相同时,添加Ca(OH)_2的烧结砖强度要大于添加CaCO_3和CaO的烧结砖强度。通过优化配比,研究了Ca(OH)_2和CaCO_3 2种固硫剂按7∶3的比例混合制备复合钙基固硫剂,当钙硫比为0.8时,复合固硫剂的固硫率为47.79%,增加了11.96%,而复合固硫剂对烧结砖抗压强度的影响与Ca(OH)_2类似。研究结果可为煤矸石砖固硫剂制备提供支持。     

煤矸石砖超热焙烧的途径

煤矸石砖在我国是七十年代的产物,是综合利用煤矸石,化害为利,保护环境,造福人民的有效途径。由于煤矸石砖强度高,平均抗压强度为100-150kg/cm~2,抗折在50 kg/cm~2以上,具有耐酸碱、抗腐蚀、隔音、抗冻等优点。所以一直受到人们的青睐。一般来讲煤矸石内燃砖所含热量超过了本身所需热量,在砖坯所含热量超过自身烧结所需热量的情况下进行焙烧就叫超热焙烧。当煤矸石发热量达到5443kJ/kJ以上时,如果不采取相应的措施是难以烧成煤矸石砖的,这在制煤矸石砖上是必须解决的问题,否则将影响砖的产量和质量。我局一矿     

利用自养煤矸石砖技术治理铬渣初步研究

本研究通过焙烧试验 ,对利用自养煤矸石砖技术治理铬渣进行了初步研究。结果表明 ,在自养煤矸石砖的焙烧过程中 ,其中炭和自身热量能将铬渣中六价铬还原成 (三价铬 )。本研究确定了该铬渣治理方法工艺简单、成本低、解毒彻底、稳定性强 ,具有广泛的应用前景。     

复合矿物吸附剂处理模拟含油废水性能研究

采用共混合法制备复合矿物吸附剂,通过矿物粉末对模拟含油废水COD的去除效果及复合矿物吸附剂质量散失率确定其组分的最佳配比。考察了吸附时间、振荡速率、废水pH、吸附剂用量等因素对模拟含油废水COD去除效果的影响。结果表明:制备复合矿物吸附剂最佳焙烧温度为600℃,最佳焙烧时间3 h,对模拟含油废水中COD的去除率可达90%以上。     

废碱锰电池焙烧过程中汞的形态研究

以废碱锰电池为试验材料,在小型管式炉中进行焙烧实验.借鉴燃煤中汞的形态研究分析方法(Ontario-Hydro分析法)研究了废碱锰电池焙烧过程中汞的形态及其分布.结果表明,汞脱除率达100%,尾气中总汞浓度为186.41～194.86 mg·m-3,Hg0占气态汞总量的82.88%～86.64%,Hg2 占6.02%～6.29%.研究结果说明在本试验条件下,废碱锰电池中的汞在焙烧过程中绝大部分以单质形式进入尾气,实际生产中可直接将尾气通过强制冷却,使汞冷凝,达到回收目的.     

复合煤矸石颗粒材料对Cr(Ⅵ)的吸附特性及机制

文章以煤矸石为原料,采用单因素实验并结合响应面方法,优化改性煤矸石制备条件,通过负载壳聚糖制备新型复合颗粒吸附材料。采用动力学模型、等温吸附平衡曲线和热力学模型拟合原煤矸石、改性煤矸石和复合煤矸石3种材料对Cr(Ⅵ)的吸附特性,并结合XRF、TG-DSC、XRD及SEM分析表征手段探讨了其吸附机制。结果表明,缺氧条件下,煅烧温度698℃、煅烧时间28 min、煤矸石/ZnCl2质量比为20∶13时制得的改性煤矸石对Cr(Ⅵ)的去除率最大;当壳聚糖/改性煤矸石质量比为0.09时,Cr(Ⅵ)的去除率达到97.57%。3种煤矸石材料吸附Cr(Ⅵ)均符合准二级动力学方程。复合煤矸石吸附Cr(Ⅵ)更符合Freundlich模型,吸附量随温度增加而减小,是放热反应。3种材料对Cr(Ⅵ)的最大吸附量依次为改性煤矸石(9.56 mg/g)复合煤矸石(7.38 mg/g)原煤矸石(4.88 mg/g)。复合煤矸石颗粒材料克服了原煤矸石和改性煤矸石处理废水时固液分离困难的缺点,是一种新型环保重金属离子吸附剂。     

用煤矸石制取复方聚合铝铁的研究

本文研究了用煤矸石制取水玻璃的可行性,通过实验,详细研究了焙烧温度、焙烧时间、反应温度、反应时间、盐酸浓度、物料粒度等因素对制取过程的影响,确定了最佳操作条件。     

锰铈脱硝催化剂的制备及其再生性能研究

采用等体积浸渍法制备了一系列Mn-Ce-Ox复合氧化物脱硝催化剂用于NH3选择性催化还原(NH3-SCR)NO。考察了Mn/Ce摩尔比、焙烧温度、H2O和SO2对Mn-Ce-Ox复合氧化物脱硝催化剂活性的影响及催化剂中毒再生性能。结果表明:当NH3:NO=1:1,空速为5 000 h-1,550℃焙烧制得的Mn/Ce摩尔比为5∶1的Mn-Ce-Ox复合脱硝催化剂活性最佳,活性温度窗口为100~260℃,在此温度区间内催化剂活性大于90%。200℃时,Mn-Ce-Ox复合催化剂活性最高为97.84%;在10%(V/V)H2O蒸汽和300×10-6SO2共存条件下,200℃时,催化剂活性在开始反应2.5 h内迅速下降至53%左右,并在之后的6 h内没有明显变化;中毒催化剂经常温水洗再生处理、质量分数为3%的硝酸溶液再生处理和550℃焙烧2 h再生处理后200℃活性均能恢复到90%以上,其中中毒催化剂经质量分数为3%硝酸处理后活性恢复率最高。     

采用离石黄土原位修复煤矸石渗滤液污染地下水

为以较好的技术手段和较低的经济成本治理煤矸石淋滤液、矿坑废水对地下水的污染,通过土柱淋滤试验、PRB (permeable reactive barrier)模拟试验以及场地修复试验,对煤矸石淋滤液中重金属(Zn、Mn、Pb、Cr、Cu、Cd、Hg)及As的吸附性进行了研究. 土柱淋滤试验结果表明:离石黄土(粒径0.05~0.10mm)、亚砂土(粒径0.05~0.10mm)和细沙(粒径>0.10~0.25mm)对煤矸石淋滤液中的重金属(Zn、Mn、Pb、Cr、Cu、Cd、Hg)及As的吸附能力为离石黄土>亚砂土>细沙,其中离石黄土对As的分配系数为2.26L/kg.模拟槽试验表明,在地下水流速为0.20m/d、m(煤矸石):m(离石黄土)分别为5和7的情况下,淋滤液中的As能够全部被黄土墙吸附;m(煤矸石):m(离石黄土)为10时,部分As透过黄土墙向下游迁移. 5个月的场地修复试验表明,利用离石黄土作为PRB的吸附材料能够较好地去除地下水中的重金属(Zn、Mn、Pb、Cr、Cu、Cd、Hg)和As,厚约0.5m的离石黄土墙对被煤矸石淋滤液污染的地下水中Cr的去除率最高,达到70.97%,对Pb的去除率最低,为43.14%.      

废弃PVC辅助氯化焙烧高效回收废旧锂离子电池正极材料

采用废弃PVC作为氯化剂,通过氯化焙烧与低温水浸复合,有效提高了废弃锂离子电池正极材料LiCoO₂中钴和锂的浸出效率。系统研究了焙烧温度、氯化剂与正极材料LiCoO₂物料比、焙烧时间等参数对钴和锂浸出率的影响规律和作用机制。研究结果表明:在焙烧温度500℃、物料比5∶1、焙烧时间120 min条件下,再经60℃水浸后,钴的浸出率达到95%以上,锂的浸出率高达99%。同时采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和X射线光电子能谱（XPS）表征焙烧前后材料的晶体结构和表面形貌以及元素化合价变化,阐明了氯化焙烧LiCoO₂过程中钴和锂的物相间转化机制与动力学机理。与传统的湿法、火法和生物冶金相比,该废旧锂离子电池正极材料回收技术拥有更低的能源强度和更好的工业应用前景。     

用煤矸石制取水玻璃的研究

本文研究了用煤矸石制取水玻璃的可行性，利用正交试验，研究了焙烧温度、焙烧时间、反应温度、ＮａＯＨ浓度、渣样粒度等因素对制取过程的影响，确定了最佳操作条件。     

废SCR脱硝催化剂中钨和钒的浸出实验研究

废SCR脱硝催化剂中钨和钒的浸出是实现其回收的关键.采用碳酸钠混合焙烧-稀硫酸浸出法,对废SCR脱硝催化剂中金属钨和钒的浸出实验进行了研究,考察了焙烧温度t_1(℃)、焙烧时间t_2(h)、硫酸浓度c(v/v)、液固比w、浸出温度t_3(℃)、浸出时间t_4(h)、Na_2CO_3与催化剂的质量比m(Na_2CO_3)/m(催化剂)等因素对钨和钒浸出率的影响.结果表明,在t_1为800℃、t_2为3 h、c为2%、w为8:1、t_3为80℃、t_4为4 h、m(Na2CO3)/m(催化剂)为1.2的反应条件下,废SCR脱硝催化剂中钨和钒的浸出率可分别高达99.08%、98.49%,为后续钨和钒的高效提取与回收提供了有利的条件.     

新化矿区煤矸石中微量元素赋存形态及浸出特征

利用BCR连续提取法和浸泡实验,对贵州省新化煤矿区不同风化程度的煤矸石中微量元素As、Cd、V、Zn、Co、Cr、Cu、Ni、Pb的赋存形态及浸出浓度进行研究。赋存形态研究结果表明:在煤矸石中As和Cd元素主要以酸溶态、可还原态和可氧化态形式赋存,而其他微量元素V、Zn、Co、Cr、Cu、Ni、Pb主要以残渣态形式赋存;除了V元素的赋存形态含量百分比不受煤矸石风化程度影响外,其它微量元素的赋存形态的含量百分比均会受到煤矸石风化程度的影响。煤矸石的浸出实验表明:浸泡时间是影响煤矸石中微量元素释放的一个重要因素;在浸泡过程中,大部分微量元素在浸泡前期的浸出浓度受煤矸石风化程度的影响,Zn和Cu元素则是在整个浸泡过程的浸出浓度均受到煤矸石风化程度的影响;不同粒径大小的煤矸石在浸泡过程中,除微量元素As和Co的浸出浓度不受煤矸石粒径大小的影响,其他微量元素在浸泡前期和中期的浸出浓度均与煤矸石的粒径大小呈反比。     

清洁治理煤矸石废弃物

煤矸石的主要成分是Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２和Ｃ，将其破碎，焙烧、酸溶、过滤，滤液加碱调整盐基度，可得合格的碱式氯化铝溶液，滤渣中加入氢氧化钠溶液制得水玻璃。该工艺产品附加值高，无二次污染。     

“燃煤+煤气”锅炉袋式除尘用滤料的试验研究

针对"燃煤+煤气"锅炉烟气温度接近200℃的问题,设计一种采用PTFE基布、面层纤维为PTFE+PSA+PI纤维层的新型复合过滤材料,并对该新型复合过滤材料进行耐温性、耐化学腐蚀性及过滤效率的试验研究。结果表明:耐温方面,试样在250℃以下的经纬向热收缩率分别小于1.5%和1%,尺寸稳定性好;经纬向的强力保持率都≥100%。耐化学腐蚀方面,经过24 h不同浓度和温度的酸处理后,其经纬向强力仍然保持在90%以上;经过24 h不同浓度和温度的碱处理后,其经纬向强力都保持在85%以上,温度变化对于试样的断裂强力影响比溶液浓度变化对于试样的断裂强力影响大。过滤效率方面,对粒径大于5μm的颗粒物的分级过滤效率大于98%,对粒径小于2.5μm的颗粒物的过滤效率为60%~85%。     

煤矸石活化制作吸附材料的初步研究

叙述了几种煤矸石和石煤的物理化学性质、岩性、矿物组成 ;讨论了该材料的物理和化学吸附机理,研究了煤矸石活化的焙烧温度、活化剂及制造条件 ;并讨论了活化矸石对污水中COD和金属离子吸附性能的影响因素,为煤矸石的深度加工和利用开辟了一条新途径     

CuO-SnO_2纳米复合光催化剂的制备及其催化性能

文章用共沉淀法合成了铜锡复合氧化物光催化剂,并用X射线衍射(XRD),紫外-可见漫反射(UV-Vis)和透射电子显微镜(TEM)方法对不同焙烧温度下制得的CuO-SnO2纳米复合氧化物的物相组成、晶粒尺寸及光学性质进行了表征。以酸性蓝62染料溶液为模拟废水,在氙灯(模拟日光)光照下,对CuO-SnO2纳米复合氧化物的光催化活性进行了评价,考察了焙烧温度,焙烧时间和活性组分配比对其催化活性的影响。结果表明:在500℃焙烧3h制得的CuO-SnO(2 Cu与Sn摩尔比1:1)纳米复合氧化物具有最高的光催化活性,同样条件下,其光催化活性比Degussa P25 TiO2提高约1.6倍。     

复合铜盐对有机废弃物高温好氧堆肥的保氮效果

高温好氧堆肥是资源化利用有机废弃物的途径之一,但堆肥过程中氮素损失严重.本文以复合铜盐CCS为保氮剂,粪便混合物为堆肥原料,通过单因素和正交实验,研究了C/N比(20、30、35)、含水率w(50%、55%、60%)、CCS添加量m(1.2%、1.4%、1.6%)等因素对高温好氧堆肥中氮素的影响,初步探讨了氮素固定的机理.实验结果表明,最佳氮素固定条件为:C/N=20、w=60%、m=1.4%,在此条件下,总氮损失减少率(L)高达62.78%.与其他保氮剂对比发现,复合铜盐具有添加量少、总氮损失减少率较高、成本适中等优点,表明复合铜盐适宜用作堆肥过程中的保氮剂.氮素固定的机理可能是铜离子与铵根离子络合.