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。     

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。     

煤矸石瓷质砖研制与开发通过鉴定

中国是煤矸石排放大国，全国有较大的煤矸石山1500多座，侵占大量土地，并污染水体、土壤和大气环境。中国地质大学（武汉）环境学院承担的863项目：“煤矸石瓷质砖研制与开发”通过鉴定。他们以煤矸石为原料制造出白色-灰色-黄色-红色-紫色系列瓷质砖，性能全部达到国家标准，制备技术可行，成本优势明显，产品附加值高，为煤矸石污染治理和综合利用提供了新途径。而且为煤炭行业和资源型城市调整产业结构、盘活煤炭资源枯竭的老企业、解决下岗职工再就业作出贡献。该成果已产生广泛的影响，前景看好。     

型煤空心砖技术

型煤空心砖技术集型煤燃烧技术与空心砖生产技术于一身，集中煤、煤矸石的有效利用，型煤燃烧的固硫、降尘，废渣（炉渣综合利用）制备建材用空心砖于一体，是燃煤与建材领域的一次革命，具有经济和环境的双重效益，应用前景十分广泛。     

煤矸石综合利用探析

煤矸石是煤炭开采过程中产生的固体废弃物。对煤矸石的形成、来源、化学组成进行介绍,分析了煤矸石对生态环境可能产生的影响,最后简述了几种煤矸石综合利用技术(如煤矸石发电技术、生产建筑材料、提取化工产品、复垦回填技术)的应用现状。     

基于文献计量学的剩余污泥高值化利用研究趋势分析

剩余污泥高值化利用作为污泥减量化和资源化的有效技术手段,是实现废弃物无害处理、高能回收目标的重要举措。通过文献计量学方法,对Web of Science核心数据库中2002—2021年收录的剩余污泥高值化利用相关文献进行研究现状及热点分析。结果表明,剩余污泥高值化利用领域的论文发表量总体递增,中国的年发表量和被引次数均占据主导地位,美国和澳大利亚次之。全球研究机构中,中国科学院发表量最多(424篇),同济大学的文章总被引次数最高(16 049次)。Bioresource Technology和Water Research期刊发表的相关研究性论文分别达到1 075篇和538篇,Journal of Hazardous Materials期刊的篇均被引次数最多,达到65.18次。剩余污泥厌氧消化回收甲烷是主要研究热点,而针对污泥复杂的理化性质以及能源回收方式与应用前景等方面,采用更加先进创新的手段探索新型高能值产物的研究,将引起越来越多的关注。     

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-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1.5 h、晶化温度90℃和晶化时间3 h。合成4A沸石分子筛的钙离子交换能力为310 mg/g,在pH为6的100 mL模拟氨氮废水中加入6 g 4A沸石分子筛吸附40 min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。     

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。     

煤矸石中氧化铝溶出的实验研究

煤矸石是主要的煤系固废,其中氧化铝的含量占到25%左右,又是一种可以利用的资源.本实验以山西潞安煤矿的煤矸石为原料,采用正交试验的方法,研究了盐酸作为酸浸介质浸取煤矸石中氧化铝.主要影响因素为煅烧温度、酸量、固液比及酸浸时间,最佳工艺条件为:煅烧温度为650℃,酸量为225mL(按照煤矸石中氧化铝和盐酸反应的摩尔比为1:6计)、固液比为1:3、酸浸时间为3 h,单因素重复试验结果和正交实验的结果相符,在最佳条件下,氧化铝的溶出实验验证结果表明,三氧化二铝溶出率为71.49%.本研究对实现煤矸石的资源化综合利用具有重要的意义.     

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。     

煤矸石动态煅烧活化的影响因素

煤矸石能够通过热活化激发胶凝活性,用做水泥混合材,实现综合利用。本研究以太原西铭煤矿洗选矸石为研究对象,采用单因素实验法考察了煅烧方式、温度、时间和粒度对活化效果的影响,利用TG-DTA、XRD以及IR等分析手段探讨了不同因素对煤矸石煅烧活化的影响机制。研究结果表明,煤矸石活性主要受高岭石晶相转变和残余碳的影响。与静态煅烧相比,动态煅烧传热和氧传递效率更高,煤矸石活化效果较好。温度升高,物料活性提高,但是超过800℃后,活化效果变差。随着活化时间增加,煤矸石活性提高,超过60 min后,活性保持稳定。粒度减小,可以提高传热和氧传递效率,改善活化效果,当粒度达到10~100μm后,继续减小粒度并不能提高活化效果,因此,煤矸石动态煅烧活化粒度以保持在10~100μm为宜。     

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.     

利用巨大芽孢杆菌制备高硫煤矸石肥料

高硫煤矸石的大量堆积对环境造成了严重污染,为了开发利用高硫煤矸石,对巨大芽孢杆菌处理高硫煤矸石生产煤矸石肥料进行了研究,包括煤矸石的粒径、体系p H、温度、接菌量、培养时间、振荡等因素条件对制备煤矸石肥料的影响,得到制备煤矸石肥料的最佳条件。研究表明,当煤矸石的粒径为60目、体系p H 7.0~8.0、接菌量为2.5×1014~5.0×1014cfu/g、30℃下培养5 d时煤矸石中的碱解氮、有效磷和速效钾的含量分别比原样提高了26.84倍、65.71倍和10.55倍;有效硫、有效钙和有效硅的含量分别比原煤矸石中提高2.70倍、1.27倍和1.07倍。     

煤矸石和粉煤灰pH与电导率动态变化规律及其相关性研究

煤矸石和粉煤灰是煤矿区两种常见的固体废弃物,对环境造成极大的污染。pH波动幅度大是废弃物农用治理的主要障碍之一。对两种废弃物连续浸提时的pH和电导率(EC)进行长期动态监测,结果表明,不同层次的煤矸石尽管风化程度不同,但经过长时间浸取后,pH和EC变化趋势相似,且煤矸石、粉煤灰的pH、EC值有很大的相关性。该试验为今后两种废弃物合理利用奠定了基础。     

青海鼓励环保型建材生产

青海省今后凡利用煤矸石、粉煤灰、炉渣等工业废弃物作建材主要生产原料的企业 ,将享受在一定期限内免征税收、减免土地使用税等优惠政策。青海省政府日前出台了鼓励发展新型墙体材料和节能建材的政策 ,主要内容包括 :凡企业利用本企业外的大宗煤矸石、粉煤灰、炉渣作主要原料 (不低于 3 0 % )生产新型墙体材料的所得 ,以及本企业综合利用在生产过程中产生的工业废弃物作主要原料 (不低于 3 0 % )生产的新型墙体材料的所得 ,自生产经营之日起 ,5年内免征企业所得税 ;如果上述类型产品属于《享受税收优惠政策新型墙体材料目录》中的材料 ,经…     

非饱和压实膨胀土掺煤矸石的特性研究

研究了掺煤矸石的非饱和压实膨胀土的工程性质。通过击实实验确定混合料的最佳含水率和最大干容重;在最佳含水率、不同的煤矸石掺量和控制压实度条件下,通过加州承载比实验测得CBR值和膨胀率;由直剪实验测定混合料的黏聚力(c)和内摩擦角(φ);利用滤纸法在3种控制压实度、5种控制含水率、不同煤矸石掺量组合条件下测定混合料的吸力。实验结果表明:随着煤矸石掺量的增加,膨胀土的最佳含水率随之降低,最大干容重逐渐增大;当煤矸石掺量在25%~35%之间,混合料的c、φ值得到明显提高;当煤矸石掺量大于35%时可较大地提高CBR值和降低膨胀率,可取得较好的压实效果,满足各级公路全厚式填筑路堤的强度要求;掺入煤矸石后,同一压实度条件下,随着煤矸石掺量的增加,混合料的吸力随之降低,利于降低膨胀土的膨胀率,减少吸水膨胀变形破坏。     

关于粉煤灰综合利用的几种新途径

本文论述了我国粉煤灰的排放和对环境的危害情况,谈及粉煤灰在建材、工业、农业等方面的应用前景,概括的阐述了国内外综合利用的新发展、新技术以及提高粉煤灰综合利用效果的有效途径,并提出在今后的综合利用工作中应采取的有效措施。     

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。     

鹤壁矿区煤矸石淋滤实验研究

对鹤壁煤矿区第10矿煤矸石进行连续淋溶试验,模拟煤矸石矿井填充后对地下水环境的影响.测定pH值、电导率、F-、总硬度、Zn、Mn、Cr6 、Cd、Cu和Pb等项目,实验结果表明,煤矸石淋出液中F-和Cr6 超标,Mn接近标准,pH值偏高,对地下水环境存在一定影响.其他各元素含量甚微,多未检出.     

绿色建筑小区雨水资源化综合利用技术

运用生态学原理设计绿色建筑小区已逐渐成为潮流,节水与水资源利用的问题正日益受到关注.绿色建筑小区雨水资源化综合利用技术集成优化了小区雨水收集与分散处理系统、雨水集中收集与处理系统、雨水渗透系统等技术,具有投资省、处理效果好、管理方便等优点,适合为今后的绿色建筑小区雨水资源化综合利用建设参考.