炭系导电填料对瓦斯封堵材料性能影响研究

针对目前煤矿中频频发生的透水事故与静电引发瓦斯灾害的现状,文章以聚合物水泥、阻燃剂以及导电填料制备出一种适用于煤矿井下能够防止煤壁渗水和封堵瓦斯气体的材料,具有防水、防火、抗静电的特点。系统考查了导电云母粉、石墨、炭黑等多种导电填料及其不同配比的混合填料对涂层干燥时间、表面电阻和吸水率等性能的影响,试验结果表明,添加导电云母粉涂层的电阻值变化不大,无法达到国家煤安标准MT 113-1995的抗静电要求,不适合作为导电填料;添加石墨粉的涂层在质量分数为16%左右时电阻值方可达到106¹08Ω;添加炭黑的涂层粘度较大,且质量分数在5%时可达到要求。当石墨粉与炭黑单独添加时,随着导电填料的增加,材料的吸水率逐渐升高,防水性能逐渐下降;从涂膜的抗静电性能和防水性能两方面考虑,最佳的导电填料为石墨与炭黑的混合填料,且最佳的混合比为炭黑:石墨=2:3。     

改性钢渣处理低浓度氨氮废水

采用正交实验法,以氨氮去除率为指标,设计5因素4水平正交实验;采用恒温振荡方法对高温活化改性钢渣做了吸附低浓度氨氮影响因素的研究;得出以下结论：改性钢渣吸附低浓度氨氮影响因素的重要性顺序为：氨氮初始质量浓度〉钢渣粒度〉改性方法 〉溶液pH〉吸附时间,经过改性,提高了钢渣处理低浓度氨氮废水的能力,其中经过700℃高温活化改性效果最佳;高温改性钢渣对低浓度氨氮的吸附过程符合Langmuir方程,相关系数为0.9993,作用机理为表面吸附,即单层吸附,理论饱和吸附量为2.8491 mg/g。     

CuCl2改性飞灰吸附气相零价汞

采用CuCl₂对循环流化床锅炉飞灰进行改性,在固定床反应器上对CuCl₂改性飞灰进行了气相零价汞（Hg⁰）吸附实验。考察了CuCl₂负载量和吸附温度对改性飞灰Hg⁰吸附能力的影响,并结合颗粒内扩散模型、准一阶动力学模型、准二阶动力学模型和耶洛维奇模型拟合结果分析该过程的控制步骤。结果表明： CuCl₂改性飞灰的Hg⁰穿透时间远大于未改性飞灰,对Hg⁰的吸附量随CuCl₂负载量的增加而增加;CuCl₂改性飞灰的Hg⁰吸附能力随吸附温度的升高先增大后减小,150 ℃为最佳吸附温度;准二阶动力学模型的拟合值与实验值相关系数最高,且该模型初始吸附速率与实验值最为接近,即准二阶动力学模型更适合于描述CuCl₂改性飞灰的Hg⁰吸附过程。     

高藻原水预臭氧强化混凝除藻特性研究

采用有机物表观分子量分级、树脂分级等手段表征了原水有机物特征,通过实验室试验和中试运行对预臭氧强化混凝藻类去除效果、溶解性有机物（dissolved organic carbon,DOC）的变化和去除、消毒副产物的控制等进行了研究,并利用藻类活性测试研究了预臭氧强化混凝除藻机制.结果表明,采用适当浓度的臭氧（如1.0 mg·L^-1）进行预氧化,可有效提高藻类去除率,从常规混凝沉后水的55%～85%上升到95%左右,最高去除率达到99.3%（预臭氧1.0 mg·L^-1,PACl 3.0 mg·L^-1）;THMFP(trihalomethanes formation potential)总体去除效果从常规处理的117 μg·L^-1降至46 μg·L^-1;高投量（≥2.0 mg·L^-1）预臭氧,促进了藻类灭活,但影响了有机物的去除.藻类活性评价臭氧氧化和常规水处理过程对藻类作用存在显著差别.常规混凝对藻类活性影响不明显,不同剂量混凝剂对藻类活性影响差异不大;而臭氧对水体中的藻类有灭活作用,在0.5～2.0 mg·L^-1臭氧条件下,藻类活性降低至12以下,且该指标随着臭氧剂量的加大显著降低.紧随其后的混凝过程中,混凝剂或者其水解过程的某些成分对臭氧灭活藻类有增效/催化作用.与传统的显微计数法相比,藻类活性试验更明确地表征水处理过程对藻类生存状态的影响,为水处理除藻机制研究和工艺设计提供更清晰的信息.     

晋西北地区土地沙漠化时空格局及其驱动因素

利用晋西北地区1975,1991,2000,2015,2019年遥感影像,采用转移矩阵模型、重心迁移模型和主成分分析法,研究晋西北地区土地沙漠化的时空变化及其驱动机制.结果表明：土地沙漠化面积在时间上呈现先增加、后减少的动态趋势,其中1975~1991年沙漠化土地面积增加1495.10km²,非沙漠化土地转移为轻度沙漠化土地面积最大（1506.12km²）;1991~2000年沙漠化土地面积增加689.09km²,轻度沙漠化土地转移为中度沙漠化土地面积最大（11098.72km²）;2000~2015年沙漠化土地面积减少2365.85km²,中度沙漠化土地转移为轻度沙漠化土地面积最大（10569.56km²）;2015~2019年沙漠化土地面积减少1931.39km²,轻度沙漠化土地转移为非沙漠化土地面积最大（1909.93km²）.空间上呈现先偏南、后偏西北的迁移趋势,其中1975~1991年、1991~2000年沙漠化土地重心总体上偏南方向迁移,重度沙漠化土地重心迁移距离最大,分别为19.26,20.06km;2000~2019年沙漠化土地重心向西北迁移,轻度沙漠化土地重心迁移距离最大,为30.29km.1975~2019年晋西北地区土地沙漠化动态变化是自然因素和人为因素共同作用的结果,人口数量和牲畜数量是影响沙漠化土地变化的主要人为因素,大风日数是影响沙漠化土地变化的主要自然因素.     

聚氯乙烯生产过程中大气污染物的产生及治理措施

通过对聚氯乙烯生产工艺的分析,说明聚氯乙烯生产过程中主要污染物氯乙烯单体的产生部位和特点,在此基础上分析其治理措施情况,最终提出高效、可行、且易操作的治理措施。     

三维电极/电-Fenton法降解苯酚

采用电-Fenton耦合三维电极法处理苯酚模拟废水，研究了活性炭作为第三电极的三维电极体系中苯酚的去除效果，重点考察了常温下初始pH值、电流强度、Fe²⁺浓度等因素对苯酚降解的影响。结果表明：在常温下，曝气速率20 L/min，初始pH=3，电流强度为0.3 A/m²，Fe²⁺浓度为0.1 mmol/L，反应时间60 min时，废水的苯酚的氧化降解率为91%，COD去除率为64%。在此条件下，三维电极/电-Fenton表现出较强的氧化能力，具有较好的去除效果，可应用于含苯酚废水的处理。     

氧化铝对煤矸石提铝废渣制备水玻璃的影响

以纯石英砂或煤矸石酸浸提铝废渣为原料,采用低温(850℃)纯碱烧结法制备水玻璃,考察了杂质Al2O3含量对原料中SiO2溶出率以及产品水玻璃模数的影响,通过电感耦合等离子发射光谱(ICP)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)和热重分析(TGA)手段对原料和产物进行了分析和表征.结果表明,与纯石英砂为原料制备水玻璃相比,杂质Al2O3的存在降低了SiO2-Na2O体系的反应温度,但由于Al2O3会与反应体系中的SiO2和Na2O反应生成水不溶性的铝硅酸钠盐,导致实际可溶性SiO2的含量减少,降低了SiO2的溶出率和硅酸钠的模数.通过添加石英砂可控制提铝废渣中的A12O3含量低于5％,使提铝废渣中SiO2的溶出率达到90％以上,制得水玻璃模数达2.15.     

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。