煤矸石资源充分利用的新工艺

从煤矸石中提取氧化铝，并用残渣直接煅烧硅酸盐水泥熟料，同时作废气、废液循环，是煤矸石资源开发利用的新工艺。通过对工艺原理的研究，揭示了煤矸石-石灰石-纯碱烧结过程的反应历程及影响氧化铝提取率的因素，分析了残渣直接煅烧水泥熟料的机理和废气、废液循环利用的可能性，实现了资源的合理利用。     

煤矸石-石灰石-纯碱烧结过程研究

从煤矸石中提取氧化铝、并用残渣直接煅烧硅酸盐水泥熟料，同时将废气、废液循环利用，是煤矸石高附加值、低污染资源化综合利用的新工艺．通过对该工艺的煤矸石石灰石纯碱烧结过程固相反应历程的分析和研究，揭示了烧结过程的反应特点，并讨论了烧结温度和烧结时间对氧化铝提取率的影响．当烧结温度为１０４０℃、烧结时间为８０ｍｉｎ时，氧化铝的提取率可达到最大值８５２％．     

高岭石质煤矸石综合利用的新方法

本文综合国内外的有关资料并结合笔者在实验室的成果,设计了一种高岭石质煤矸石全面综合利用的方案。在本方案中,以从高岭石质煤矸石中提取氧化铝作为工艺主线,同时考虑了主体工艺中的残渣利用方式、残液循环系统以及废气回收使用等问题,并提出了余热利用和废水循环的设想。该方案既有较好的经济效益,又有较好的环保措施和效果,是一种煤矸石资源高附加值、低污染综合利用的新途径。     

从粉煤灰中提取氧化铝无“三废”清洁工艺

从粉煤灰中提取氧化铝,并作废气、废液和废渣循环及利用,是一种粉煤灰高附加值、低污染的综合利用新工艺。在工艺流程设计的基础上,通过工艺原理分析和试验,阐述了该工艺的可行性和合理性。      

关于煤矸石制备铝硅钛合金几个问题的讨论

本文对煤矸石酸浸脱杂制备硅钛氧化铝并电解生产铝硅钛合金有关的几个问题进行了讨论,分析了煤矸石酸浸脱杂与处理、硅钛氧化铝组成、电解工艺等条件对煤矸石制备铝硅钛合金的影响。     

利用煤矸石研制新型水泥

利用重庆中梁山煤矿的洗煤矸石为水泥生产的原料和燃料,配以一定比例的石灰石和矿化剂,粉磨成球后,在流化床锅炉中煅烧生产新型煤矸石水泥。研究结果表明,利用煤矸石流化床煅烧水泥是可行的,水泥强度可达425~#。     

粒度对煤矸石活化效率的影响

煤矸石煅烧活化是煤矸石为原料提取铝、硅等化工原料的重要环节,煤矸石破碎粒度对煅烧活化效率有重要影响。文章以山西潞安的煤矸石为原料,利用煅烧活化-酸溶法提取煤矸石中的铝,研究了粒度对煤矸石活化效率的影响。实验确定铝溶出的较优工艺条件为:煅烧温度650℃、20%盐酸225mL/100g煤矸石、固液比1:3、酸浸时间3h,在此工艺条件下研究矸石粒度对铝和铁溶出的影响。结果表明:物料粒度对活化效果影响显著,当物料粒度为60～80目时,铝的溶出率最大达到79%;物料与空气充分接触有利于提高活化效果,动态煅烧活化效率显著高于静态煅烧,粒度对煅烧效果产生的重要影响很大程度来源于空气接触比表面积。     

增钙煅烧方式对高铝煤矸石活化效果影响研究

以内蒙古某地高铝煤矸石为研究对象,研究了增钙煅烧方式对煤矸石活性的影响,在此基础上,分别研究了硅酸钠及硫酸钠与石灰复合对煅烧煤矸石活性的影响。结果表明:采用增钙煅烧方式对高铝煤矸石进行活化时,将钙源与煤矸石一并进行煅烧有利于其活性的提高,而先煅烧后增钙的方式不利于其活性的提高;硅酸钠可一定程度上提高增钙煅烧煤矸石的活性,但提高程度很有限;当硫酸钠与钙源的用量及配比合理时,可提高煤矸石的活性。     

煤矸石活性的研究

从煤矸石的化学成分及矿物组成入手，论及煤矸石活性的来源，并通过实验的方法研究了未燃煤矸石的最佳煅烧温度和养护地煤矸石制度制品强度活性的影响，实验结果表明：（１）以高岭石为主的煤矸石最佳煅烧温度为６５０～９５０℃；以云母矿为主的煤矸石，最佳温度为１０００～１０５０℃。（２）不同养护条件下，制品强度活性的关系为：蒸压制品大于蒸养制品，养制品大于自然常温养护制品。     

煤矸石的综合利用研究

探讨了大同煤矸石、开滦唐山矿煤矸石的增白工艺 ,对酸浸脱杂的温度、酸浓度及煅烧工艺制度进行了深入研究。结果表明 ,大同煤矸石、唐山矿煤矸石可用于作造纸涂料级高岭土 ,白度可达 92以上。本研究为煤矸石的综合利用提供了很好的途径     

固体废弃物煤矸石的环境管理

在煤矿生产过程中产生的煤矸石是我国堆存量最大的固体废弃物。据有关统计资料，煤矸石的堆存量占全国工业固体废弃物的40％，它不但对空气环境散发着废气和粉尘的污染，还影响着城市的整体形象。因此，对固体废弃物煤矸石的环境管理和研究，在全国煤炭企业走向新型工业化道路、推行清洁生产工艺、增强企业经济可持续发展能力的今天，具有一定的现实意义和深远意义。     

苏州市生活垃圾焚烧飞灰水泥窑煅烧资源化示范工程

生活垃圾焚烧飞灰水泥窑煅烧资源化利用项目是十一五国家科技支撑计划苏州城市循环经济发展共性技术开发与应用研究子课题之一。该课题目标要求在苏州建成一套日处理30 t焚烧飞灰的水泥窑煅烧资源化示范工程,二恶英分解破坏率大于99.99%,重金属总固定率不小于80%,不影响水泥熟料产品质量,混凝土制品式样按国家标准浸出方法测试结果满足地下水三级质量标准要求,产生的废水、废气达到排放标准。     

煤矸石井下填充后微生物降解残渣的分析

通过对煤矸石进行微生物降解试验,探讨煤矸石并下填充的可行性并为填充后的污染控制提供理论依据。试验结果表明：煤矸石中有机质可以被微生物降解,浸泡和接种物驯化有利于微生物降解有机质,而且接种物含量和浸泡时间影响残渣中金属Ag、Cu、CO和Fe的含量;试验后残渣中CaO、MgO、SiO2不会对地下水造成太大影响,但残渣中Fe2O3含量相对较大,将可能引起地下水中Fe超标,可能对地下环境有一定的影响。     

钢铁行业废气量减排潜力分析

目前钢铁行业工艺过程中废气量减排技术应用较少,主要是烧结废气循环技术。针对钢铁行业工艺过程中的废气成分、风量、温度、含氧量、热值等特性,提出了将原料场废气梯度利用于石灰窑工艺作为竖式冷却器的冷却气源,以及将转炉二次高温烟气输送至热风炉作助燃空气2种废气量减排方法,并分别对其减排潜力进行分析。结果表明,如果在钢铁行业全面推广上述废气循环利用方案,可以减少废气量约7 703×108m3/a,降低粉尘排放1.54×104t/a,表明节约标准煤耗358×104t/a。     

煤矸石酸浸制备水玻璃工艺中参数条件对SiO2溶出率影响研究

在常压条件下,煤矸石通过酸浸分离氧化铝后,酸浸残渣可作为制备水玻璃原料.研究了不同酸浸液浓度、浸提温度、浸提时间对煤矸石中SiO2溶出率的影响,溶出率越高反映煤矸石制备水玻璃的原料利用率越高,并以正交试验和极差结果进行了因素分析.结果表明:硫酸酸浸工艺的主要影响因素为酸浸液浓度,最佳工艺参数组合为酸浸液浓度为0.7 mol/L,浸提温度为90℃,浸提时间为80 min,SiO2溶出率达48.35％;硝酸酸浸工艺的主要影响因素为浸提温度,最佳工艺参数组合为酸浸液浓度为0.7 mol/L,浸提温度为100℃,浸提时间为60 min,SiO2溶出率达45.03％;高氯酸酸浸工艺的主要影响因素为酸浸液浓度,最佳工艺参数组合为酸浸液浓度为0.7 mol/L,浸提温度为90℃,浸提时间为80 min,SiO2溶出率达34.4％;工艺在高温和低温运行条件下,分别选择硫酸和硝酸酸浸为宜,高氯酸效果较差.     

浅谈预焙阳极生产过程中的废气污染及防治措施

介绍了预焙阳极生产过程中废气产生的主要工段——原料破碎、石油焦煅烧、煅后料冷却、配料、混捏成型、阳极焙烧，主要废气污染物为粉尘、煅烧废气、沥青烟气。结合国内外现有的烟气治理措施，详细评述了现有的废气的治理技术及存在的问题。同时，针对沥青烟气产生的不同工段，提出采用不同净化处理措施。     

钙基CO_2吸收剂循环特性影响因素分析

利用小型固定床反应器研究了循环煅烧/碳酸化过程中,煅烧温度、煅烧气氛、碳酸化温度、压力等对钙基CO2吸收剂循环特性的影响,确定了影响钙基CO2吸收剂循环特性的主要因素。结果表明:随循环次数的增加,吸收剂的转化率明显下降,循环10次后,其基本都下降到20%左右;煅烧温度是影响吸收剂循环特性最重要的因素;煅烧气氛中存在CO2对吸收剂活性保持不利;吸收压力和温度也对吸收剂的循环特性有一定影响,较高的吸收压力和吸收温度有利于吸收剂转化。     

煤矸石改性膨胀土胀缩行为的孔隙特征分析

基于膨胀土给工程结构质量带来的不利影响,将煤矸石掺入膨胀土中,研究其对膨胀土胀缩行为的影响及孔隙特征。将煤矸石粉与膨胀土拌合制作试件,在固结仪内对掺入煤矸石膨胀土试样进行干湿循环试验,检测试样的轴向变形量和含水率,分析煤矸石粉的掺入对膨胀土胀缩性的影响,并通过压汞仪测定脱湿状态下掺入煤矸石膨胀土试样的孔隙分布特征。结果表明:经过6次干湿循环,吸水膨胀后掺入煤矸石膨胀土试样的含水率随干湿循环次数的增加而降低,干燥收缩后试样的含水率随干湿循环次数的增加而增加;随着干湿循环次数的增加,试样的轴向应变量逐渐减小,膨胀率和收缩率在第1次干温循环作用后达到最大值;煤矸石的掺入降低了膨胀土的膨胀率和收缩率,掺量为8%的煤矸石粉可有效抑制膨胀土的膨胀率和收缩率;在干湿循环作用下,煤矸石粉的掺入使膨胀土试样内部的孔隙类型进行了重分布,其孔隙密度和孔隙体积降低,膨胀土的胀缩性受到了抑制。     

煤矸石酸浸除铁实验研究

煤矸石已成为不容忽视的工业废弃物,以其为原料制备Sialon材料具有良好的生态效益和经济价值。煤矸石中铁含量过高将影响其煅烧粉的白度,故需将有害组分铁除去。文章在水浴加热的条件下,以盐酸为浸取液,以原子吸收光谱仪测定酸浸液中的溶铁量,逐一考察盐酸质量分数、浸出液固比、浸出温度和浸出时间对煤矸石除铁率的影响。每个因素在不同设值下平行测定3次并求其平均值,之后进一步验证最优工艺的稳定性。实验得出最佳工艺条件为:盐酸质量分数20%、浸出液固比4∶1、浸出温度60℃和浸出时间0.5 h,在该条件下煤矸石除铁率均值达94.4%。     

超声波雾化脱硫除尘一体化废气净化技术的研发与应用

介绍了超声波雾化脱硫除尘一体化废气净化技术,是国内首套同步解决烟气脱硫、除尘、脱硝(附带效果)问题的新工艺。其独创性地将超声波雾化装置引入工业废气净化装置中,配合自主研发的可再生循环使用的高效吸收剂,构成了独特的一体化工业废气净化处理系统。该系统在海螺水泥厂实际应用数据显示:与传统湿法脱硫工艺相比,该工艺能够显著提高脱硫效率,最高可达96%以上,除尘率可达80%,氮氧化物脱除率最高可达50%,可在脱硫的过程中达到废气同步净化的目的。同时,该工艺布局合理且占地面积小,不但适用于新建项目的废气处理需求,还适用于对原有老旧废气处理装置的升级和改造要求,未来具有广阔的市场应用前景。