潞安集团公司矸石山综合治理模式研究

本文通过对潞安集团公司下属单位矸石山综合治理的实践进行分析、总结经验,介绍了矸石山综合治理的有效方法,提出了对矸石山综合治理工作的几点注意事项及建议,为矸石山的治理提供借鉴。     

煤矿复垦地不同覆土厚度对小麦产量影响研究——以淮南煤矸石充填耕地复垦地为例

在淮南新庄孜煤矸石充填耕地复垦地中以覆土厚度水平作为控制因素研究其对小麦产量的影响及其相关性。在一定覆土厚度范围内,不同覆土厚度对小麦产量产生了显著性影响;小麦产量与覆土厚度有高度的线性正相关。其主要原因是底层充填煤矸石颗粒粗糙、坚硬,没有粘性呈分散状,机械阻力大,保水保肥能力弱;覆土厚度薄的地块与厚度厚的地块相比能储存持有的养分水分少进而影响其养分水分的提供。     

ICP-AES法测定煤矸石中的Ni、Fe、Mn、Cr

取1.000g矸石样品于聚四氟乙烯坩埚中,加入5mLH2O2放置过夜,加6mL浓HCl,4mL浓HNO3,在微波炉中消解至近干,再加2mLHF,继续消解至粘稠状,用温热稀HCl溶解残渣,转入50mL容量瓶中,加1%HNO3定容,用ICP-AES法测定煤矸中Ni、Fe、Mn、Cr。在选定的测定条件下,检出限分别为0.013mg/L、0.0044mg/L、0.0014mg/L和0.0069mg/L;精密度的相对标准偏差分别为2.9%、3.4%、3.1%、2.1%;准确度实验铬的回收率在97.5%～106.0%之间。     

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。     

煤矸石综合利用途径的有效性分析

煤矸石是我国排放是量最大的工业固体废弃物之一,弃之为害、用之为宝。本文主要论述了煤矸石的综合利用途径的有效性。     

煤矸石烧结砖厂废气凝结物的研究

采集煤矸石烧结砖厂隧道窑废气热交换器内壁的凝结物,利用XRF、XRD、IR、DTA-TG、SEM、EDS、ICP-MS和AFS等方法进行了研究。结果表明:凝结物主要为水合硫酸亚铁和水合硫酸铁,S含量为119.2 mg/g,且Se、As、Pb等微量元素在凝结物中富集。与煤矸石原料相比,凝结物中Se的富集程度最高,含量达到了0.637 mg/g,相对富集因子为467.52;S、Tl、Mo、As、Pb的相对富集因子从57.05依次减小到6.18,F及亲硫元素Sb、Cd、Zn、Ni、Cu、Co富集程度较低;Sr、Th、Be、Ba、U、V、Cr的相对富集因子小于0.5,显示在烧结砖制备过程中的挥发性很低。     

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%.      

矸石山不同造林模式对土壤养分及酶活性影响的研究

本文以抚顺矸石山立地条件下树龄为10年的刺槐Robinia pseudoacacia L.、火炬Rhus typhina Nutt、白榆Ulmus pumila L.、沙棘Hippophae rhamnoides L.林以及植被自然恢复裸地（CK）5种植被恢复模式为研究对象,按土壤发生学层次进行采样,对土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、pH、过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶等指标进行研究,结果表明：与CK相比,4种造林模式显著提高了Ah层的土壤有机质和养分含量,其中,有机质、有效磷改良效果最好的是白榆模式,分别增加了194.8%、442.9%;速效钾改良效果最好的是刺槐模式,增加了262.0%;碱解氮则是火炬模式改良效果最好,增加了509.2%。不同造林模式与CK相比增加了各层次的过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶活性,其中,蔗糖酶和过氧化氢酶活性Ah层最大的是火炬模式,增加了134.5%和880.9%;脲酶酶活性最大的是白榆模式,增加了119.1%。从垂直角度看,有机质、碱解氮、过氧化氢酶、脲酶随土层加深含量降低,在C层达到最小值,而速效钾、有效磷、蔗糖酶的最小值则出现在AC层;不同模式对土壤pH影响不一,垂直规律不明显。     

粉煤灰-煤矸石基胶结充填材料制备与性能研究

为了解决我国煤矿采空区地表沉陷以及"三下"压煤资源浪费的问题,提出以粉煤灰-水泥熟料-脱硫石膏复合胶凝材料为胶结材,原状粉煤灰为细骨料,破碎后的煤矸石为粗骨料制备新型煤矿开采胶结充填材料。依据正交试验结果和各因素影响规律趋势图,确定充填材料的优化配合比。研究结果表明,适当增大水泥熟料掺量可缩短材料初凝时间,减小水胶比能使材料强度显著提高,而材料坍落度可通过选取适宜的浆体中的固体质量分数和灰矸比来有效调节,当胶凝材料中水泥含量为15%,脱硫石膏含量为8%,水胶比为2,灰矸比为2∶3,浆体中的固体质量分数为70%时,充填材料性能可达到最佳。通过试验优选材料各项参数,工业废弃物可以用来制备高质量的胶结充填材料。     

Pollution extents of organic substances from a coal gangue dump of Jiulong Coal Mine,China

This paper addresses the distribution and occurrence of harmful organic substances in coal gangue dump from Jiulong Coal Mine and its influence on the environment. The samples were taken from the coal gangue dump and coal waste water stream and analyzed by organic geochemical methods. The results indicate that the coal gangues contain abundant harmful organic substances like polycyclic aromatic hydrocarbons. The TOC and sulfur contents of the samples are much higher than those of the background sample except Sample JL7. The contents of organic bulk parameters are relatively high. Ten carcinogenic PAHs were identified and these harmful organic substances have influenced the surrounding area. Along the waste water stream, organic substances pollute at least 1,800 m far from the coal gangue dump.