太原地区煤矸石作为建筑回填材料的试验研究

为了利用煤矸石作为建筑回填材料,控制其压实质量,以室内土工试验的方法,对太原地区某矿煤矸石进行了物理、力学等指标的试验研究。结果证明,所用煤矸石性能良好,性质较稳定,适合作为回填材料。并回归出该煤矸石的应力-应变关系式,得出了物理力学参数。     

煤矸石制备聚合氯化铝的试验研究及应用

以三氧化二铝质量分数为22.58％的煤矸石为原料,采用酸溶法制备高效絮凝剂聚合氯化铝(PAC).在聚合时间为30 min,温度为60℃,pH值为3.7的条件下制成的PAC符合国家标准(GB 15892-2009).对自制和市售PAC的混凝性能进行了试验研究.结果表明,在优化后的试验条件下,自制PAC处理高岭上废水的效果优于市售PAC.     

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。     

改性煤矸石吸附废水中磷酸盐的研究

以煤矸石和氧化钙为原料,通过热碱改性方式,制备改性煤矸石吸附剂(Ca-CG).通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)方法分析证明了改性煤矸石比表面积增加,在其表面及其内部孔径中成功引入了 Ca2+.试验研究了氧化钙添加量和pH值对磷酸盐吸附的影响.动力学和热力学分析表明:Ca-CG吸附磷酸盐过程符合准二级动力学方程,且该过程是自发进行;在煅烧温度为1 073 K,煤矸石与氧化钙比例为1:0.5条件下,对10 mg/L磷酸盐去除率超过95％.     

某矿区煤矸石山重金属潜在生态危害性研究

为了弄清煤矸石山周围重金属污染程度,对煤矸石山周围的样品进行分析,通过Hakanson的重金属潜在生态危害指数法,对峰峰矿区煤矸石山周围环境中重金属的潜在危害性进行评价,结果说明矸石山周围存在生态风险,但风险程度为低水平.     

活化煤矸石对含铬废水的吸附处理研究

研究了活化煤矸石吸附处理模拟含铬废水.结果表明:铬初始质量浓度为100 mg/L时,Cr(Ⅵ)与煤矸石比值为5 mg/3 g,废水pH值控制在10,吸附接触时间为4 h,废水处理效果最佳,铬去除率可达90%以上;吸附符合Freundlich等温模式,吸附等温方程式为log q=0.778 0 0.971 6 log c,以物理吸附为主.     

煤矸石自燃过程中多环芳烃含量的变化研究

采用室内模拟实验的方法,综合分析了煤矸石堆积自燃过程中多环芳烃(PAHs)含量的变化规律。研究发现,煤矸石自燃过程中,PAHs的生成与散失同时存在。较低的温度(60℃)对多环芳烃的生成具有一定的促进作用;500℃之后,PAHs全部散失或者降解为小分子物质,含量几乎为0。单个PAH的含量变化与总含量基本一致,仅是某一个PAH在不同温度下在总含量中所占的比例不同。自燃过程中高环的PAHs可能生成低环的PAHs使其含量增加。     

影响酸法提取煤矸石中氧化铝主要因素的试验研究

对煤矸石中有用元素的提取,是煤矸石深度利用开发的一个方向。从山西柳林煤矸石入手分析其组成与结构,采用X射线衍射来分析不同煅烧温度下煤矸石的晶型变化。研究了煤矸石在硫酸介质中氧化铝浸出的影响因素,较好的工艺条件如下:煤矸石活化温度为750℃,酸浸温度为100℃,酸浸时间为4 h,酸矸比为1.1∶1,固液比为1∶3。在此条件下Al2O3的浸出率可以达到85.2%。     

煤矿采空区充填用煤矸石泡沫混凝土发泡剂的研究

为防止地表沉陷,煤矿采空区需要充填,目前采用的充填方法为胶结充填、高水速凝充填等.泡沫混凝土具有质轻、流动性好的特点,可作煤矿采空区的充填材料.制备低水泥用量、含粗颗粒煤矸石的泡沫混凝土对发泡剂的泡沫稳定性要求较高,目前市售的发泡剂难以满足要求.在探讨发泡剂发泡、稳泡原理的基础上,研究了稳泡剂(D)的加入量对发泡液黏度、发泡倍率和泡沫稳定性的影响,以D与十二烷基硫酸钠(SDS)复配,研制出了高泡沫稳定性的发泡剂KD-1,该发泡剂的发泡倍率为21.3,开始泌水时间为7 min,90 min后沉降距为38 mm,并且考察了KD-1与混凝土早强剂的相容性.用此发泡剂制备出了最大粒径为5 mm、煤矸石掺量为63％(质量分数)、体积密度分别为800 kg/m3、900 kg/m3和1000 kg/m3的煤矸石泡沫混凝土,其90d单轴抗压强度分别为0.4 MPa、0.63 MPa和1.75 MPa.     

煤矸石制砖企业职业安全健康风险与控制现状调查研究

调查与分析煤矸石制砖企业职业安全与健康风险与控制现状,为预防与控制职业安全健康风险提供依据。采用填表、现场监测与核查等方法,对13家煤矸石制砖企业的基本情况、危险和有害因素、防护措施等情况进行了调查、分析与评价。工作场所可能存在坍塌、机械伤害、挤压伤害、烧伤/灼烫、触电/电击、车辆伤害/撞击、中毒和窒息和砸伤、粉尘、噪声、高温和有害气体、不良工效学因素等危险、有害因素。防护罩、活动栏杆、地沟盖板、人行过梯、高压保护和隔离栏杆、通风除尘设施、喷淋设施、窑口引风机、烟尘脱硫除尘系统等为该类企业配置的主要防护设施;防尘口罩、防护手套和劳动护肤品为该类企业使用的个体防护装备,所有企业均未为噪声接触人员提供护听器。煤矸石制砖企业存在多种危险、有害因素,企业配有相应防护设施,但其效果欠佳,企业应加强对工作场所噪声危害的预防与控制。     

高铁低铝煤矸石酸法提取铝、铁研究

以高铁低铝煤矸石为原料,经机械活化,酸浸提取有价元素铝、铁.首先利用硫酸盐在不同温度和不同硫酸质量分数条件下的溶解度差异,通过结晶分离法从酸浸液中转移出硫酸盐,然后利用新鲜煤矸石中和酸浸液中的游离酸,调节pH值至1.5～2.0,制备酸浸初步净化液.以初步净化液为研究对象,利用不同离子水解pH值的差异进行物质分离,再经纯化处理制备相应产品.用XRD对原料和产品进行了表征.结果表明,在硫酸质量分数为75％的条件下,反应液固比为4、温度为125℃、3h时煤矸石中铝、铁溶出率分别为92.5％、99.7％.通过项目经济效益分析可知,该法可以产生良好的环境效益、社会效益,同时可实现煤矸石增值,产生较好的经济效益.     

从煤矸石中提取活性氧化铝的清洁化工艺

煤矸石中含有大量的铝,将其作为一种新的铝资源加以利用,有助于减小铝需求的压力,缓解煤矸石所引起的环境污染问题。煤矸石中铝、硅主要以高岭土形式存在,活性非常低,通过热活化可以提高煤矸石活性,增加氧化铝的浸出率。用XRD对熟料和赤泥矿物组成进行分析,并通过正交试验确定了煤矸石的烧成条件和浸出条件。结果表明,烧成条件为:石灰饱和系数LSF=0.9,烧成温度1 260℃,反应时间90 min,平均颗粒直径0.085 mm。浸出条件为:Na2CO3质量浓度100 g/L,液固比3 L/mg,浸出温度85℃,浸出时间100 min。在最适宜的条件下,煤矸石中氧化铝的浸出率达85.6%。     

高性能纤维和材料在防弹衣上的应用

目前工业化、大规模生产的高性能纤维主要有对位芳香族聚酰胺纤维(芳纶纤维)、超高分子量聚乙烯纤维和炭纤维，广泛应用于防弹领域的是前两种。芳纶纤维的比强度和比模量是钢铁的10倍，而超高分子量聚乙烯纤维的强度又高出芳纶纤维1．5倍左右。单根纤维或束丝并不能起到防弹的作用，只有将纤维按一定的规律排列整合起来，     

煤矸石中某些物淋溶释放特点的实验分析

为全面了解煤矸石中污染物的释放特点,定量预测煤矸石中污染物在大气降水作用下对土壤-地下水污染的强度,对新邱露天矿不同风化程度的煤矸石溶解释放污染物进行了动态淋溶实验研究.采用国家标准分析方法进行分析,并绘制了实验曲线.结果表明,煤矸石风化程度越高,溶解释放物的总硬度(CaCO3)、硫酸盐(SO42-)、钠(Na )、总溶解性固体(TDS)越多,并释放出一定量的氟化物(F-)、化学需氧量(CODMn)、总铁(Fe)等.淋滤液pH值在6.6～7.0间,有少量氯化物(C1-)、锰(Mn)、锌(Zn),微量其他重金属和砷(As).新鲜混合煤矸石溶解释放出较多的氟化物(F-)、化学需氧量(CODMn)和总铁(Fe).淋滤初期,污染物溶解释放速率较快,之后随降水量增加,污染物溶出速率也越来越慢,煤矸石中污染物的溶解释放主要受扩散控制.采用最小二乘法拟合得出各污染物浓度与降水量间呈指数衰减曲线关系,即Cv=Co Vn模型,该模型可定量预测煤矸石中污染物对土壤-地下水污染的强度.     

铬渣-煤矸石砖中Cr(Ⅵ)解毒机理研究

铬渣因所含Cr(Ⅵ)具有强氧化性而会对环境造成严重污染.本文采用自养煤矸石砖焙烧技术对铬渣进行无害化治理,对不同铬渣掺量的铬渣-煤矸石砖,进行铬的浸出毒性分析.通过试验得出,除铬渣掺量为15%的砖中六价铬浸出浓度超标外,其余铬的浸出浓度均小于国标规定,铬的解毒率都在95%以上.此技术对Cr的还原解毒为,在高温熔融条件下,煤矸石中的碳及随后产生的CO、H2、CH4等还原性物质与Cr(Ⅵ)化合物发生反应.铬渣、煤矸石及砖的X-粉晶衍射物相分析表明,砖中Cr(Ⅵ)被还原为Cr(Ⅲ)后,以类质同相方式进入辉石、尖晶石、铝硅酸盐等稳定物相,得以固化解毒.因此,还原后Cr的存在形式稳定,可以经受恶劣自然环境而不会重新溶出和造成二次污染,作为建材,可以安全利用.     

pH值对碱性煤矸石碱度和重金属释放规律影响研究

为研究碱性煤矸石在不同pH值条件下碱度及重金属污染物的释放规律,以陕西省榆林市某矿区碱性煤矸石为研究对象,通过静态浸泡和动态淋滤试验,探究不同pH值条件下煤矸石中碱度与重金属元素Mn、Cu、Zn、Fe和Cr的释放规律。结果显示：在pH值为7,固液比(g∶mL)为1∶10条件下,煤矸石浸出液初始pH值为10.21,碱度释放量为0.154 mol/kg(碱度以H⁺消耗量计);随pH值降低,煤矸石碱度释放能力增强,pH值为2时,碱度释放量增加至0.399 mol/kg;碱度释放具有明显的阶段性,在pH值为7的条件下,煤矸石碱度释放过程中前15.5 h为快速期,15.5 h后进入平稳期,快速释放期大约可释放总碱度的33.1%。结合煤矸石样品矿物成分及含量的XRD分析测试结果,本文阐明了碱度的释放机制。pH值对碱性煤矸石中重金属离子的释放同样有较大影响,pH值越低,重金属离子的释放率越高。当环境体系的pH值由7降至2时,Mn、Cu、Zn、Fe和Cr离子的释放率分别提升39.78%、37.83%、16.58%、11.20%与12.75%。动态淋滤试验结果表明：在淋滤液pH值为...     

电子废弃物理化性质研究

通过实验研究了印刷线路板和覆铜板厚度、热值及含水率等理化性质,并对其中的金、铜等贵金属含量进行了测定.结果显示,PCB和CCL的厚度分别是0.108 cm和0.054cm;PCB和CCL的高位定容弹筒发热量分别为8 310 J/g和9 320 J/g; PCB和CCL的含水率分别为接近1.3％和接近0.8％;PCB和C...     

草原煤矸石堆放的生态环境问题及其治理措施综述

综述了内蒙古自治区煤矸石排放对草原生态系统造成的危害,比较了物理、化学和生物学方法对治理煤矸石的优缺点,重点分析了丛枝菌根真菌技术在煤矸石山生态重建中的应用及其意义,并提出了当前研究工作中存在的问题及以后的研究重点。     

煤矸石造孔制备提钒尾渣基陶粒及其性能研究北大核心CSCD

为替代生产陶粒的天然原料,减少化学造孔剂的使用,解决提钒尾渣高排放、低利用的问题,以工业固废钒尾渣为主要原料,探索性地采用煤矸石为造孔剂及校正原料,纸浆废液为结合剂制备钒渣基陶粒。以单颗粒抗压强度、表观密度和吸水率为检测指标,综合考察原料配比对陶粒性能的影响,得出煤矸石与钒尾渣的最佳质量配比为20∶80。结合TG分析原料在高温下的热行为,以优化预热制度并探讨其对陶粒烧胀的作用机理;利用XRD和SEM表征样品的矿物相和微观形貌。结果表明:800℃预热20 min,烧结温度1170℃保温15 min,制备的陶粒综合性能最优,单颗粒抗压强度达到5.42 MPa,显气孔率为33.71%;预热温度通过改变高温体系熔融液相的黏度控制气体生成量及气孔尺寸,预热时间则通过改变液相生成量作用于基体强度。XRD及SEM结果表明:原料经预热烧结,促进透长石、水钙沸石等新矿物相的生成以增加基体的强度;陶粒断面上均匀分布有大量尺寸不等的孔洞。     

马尾松生长对煤矸石基质中铁/锰迁移转化的影响及其调控效应

通过对贵州省中部煤矸石堆场生长的马尾松进行调查及采集,以探讨马尾松对煤矸石基质中Fe、Mn迁移转化的影响及调控效应.结果表明,煤矸石堆场生长的马尾松植株中Fe质量比由大到小依次为根、叶、茎,Mn质量比由大到小依次为叶、茎、根.马尾松对煤矸石基质中Fe、Mn有明显的吸收固定作用,其中对Mn的富集系数达4.93.马尾松根际煤矸石基质与非根际煤矸石基质中的可交换态Fe质量比无明显差异,但两者之间可交换态Mn质量比有显著性差异.马尾松根际效应可提高煤矸石基质中Fe、Mn的活性及生物有效性,特别是Mn.此外,马尾松根际煤矸石基质与非根际煤矸石基质溶液中Fe、Mn质量浓度的差异均达显著性水平,其中根际煤矸石基质溶液中Fe、Mn的质量浓度比非根际基质溶液平均降低71.1％和41.5％.马尾松有助于减少煤矸石堆场中Fe、Mn的迁移量及其对周边水环境的影响.