煤矿矸石山灾害防范与综合利用

煤矸石是煤炭开采、洗选加工过程中产生的固体废弃物,如果放任煤矸石的堆放,不仅压占大量土地,影响生态环境,而且煤矸石在遭受淋溶水的作用下,将污染周围的土壤和地下水。同时,因煤矸石中含有一定的可燃物,在一定条件下会发生自燃,排放出二氧化硫、氮氧化物、碳氧化物和烟尘等有害气体,污染大气环境,严重影响     

烧结砖中重金属释放特性研究

通过向黏土中添加重金属试剂,模拟煅烧试验制作烧结砖.采用酸消解试验研究烧结砖中重金属的总量,采用欧盟NEN7371方法测试烧结砖中重金属的有效释放量,采用NEN7375方法进行块状烧结砖浸出试验,研究烧结砖样品中Cr、Ni、As、Cd和Pb的释放特性.结果表明:烧结砖中重金属的有效释放量低于总量,释放率从大到小为Cd、As、Pb、Ni、Cr;在块状浸出过程中,Cr、Ni、As累积释放量达到平衡的时间为16 d,Pb为4d,而Cd的累积释放量一直有上升的趋势;Cr、Ni、As的释放机理主要为扩散控制,Cd为溶解作用,Pb为表面冲刷作用;5种重金属释放速率从大到小为Ni、Cr、Pb、As、Cd.     

不同风化程度煤矸石中重金属释放及潜在生态风险

为研究不同风化程度煤矸石中重金属释放特征及潜在生态风险,以3种不同风化年限的煤矸石为研究对象,采用连续提取试验、动态淋滤试验和XRD分析的方式,研究不同风化程度煤矸石中重金属的赋存形态与释放规律的关系,并利用RAC风险评价法评估不同风化煤矸石中重金属元素的潜在环境风险.结果 表明:在不同风化程度煤矸石中,重金属Mo、Co、Cr、Cu、Pb以残渣态为主;受风化作用影响,Co和Cu的碳酸盐结合态明显降低.在煤矸石动态淋滤过程中,Co、Cu、Pb在初期(1～6d)均为快速释放,中后期(6d后)为稳定释放.随着风化时间延长,Co、Cu、Pb与S、Ca的相关性减弱,碳酸盐态分解,风化煤矸石重金属的释放量明显高于新鲜煤矸石.RAC风险评价结果表明:3种不同风化程度的煤矸石中Mo和Cr为无污染;随着风化作用时间延长,Co由新鲜煤矸石的中度污染下降为风化煤矸石的轻度污染;Pb由新鲜煤矸石的轻度污染下降为风化煤矸石的无污染;Cu的环境风险程度从大到小依次为新鲜煤矸石、风化2年煤矸石、风化7年煤矸石.     

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.     

二氧化硫

地球大气中的二氧化硫有一点五亿吨,是大气中数量最大的毒气,并且有逐年增加的趋势。因此,各国把二氧化硫的净化作为大气污染防治的重点。 二氧化硫来源很广,煤、石油、矿石等在燃烧加热时都有二氧化硫跑出来。但它很少单独在大气中存在,往往和飘尘结合一起危害人类与生物。特别是,当二氧化硫在高空遇到水汽变成硫酸烟雾时,对人体、生物、材料的危害更大。当二氧化硫的浓度为8ppm时,人感到难受,而硫酸烟雾只有二氧化硫的百分之十(0.75ppm)时,人就吃不消了。这充分说明硫酸烟雾比二氧化硫毒性更大。 在二氧化硫污染地区,慢性支气管炎发病率为…     

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%。     

矸石山自燃阻化剂的阻化机理研究

为了防治矸石山的自燃和改善矿区环境质量,揭示和研究矸石山煤矸石自燃阻化剂的阻化作用机理,寻求高效的煤矸石山自燃阻化剂,通过在煤矸石中添加各类自燃阻化剂,在柱箱中进行空气氧化程序升温实验,并利用气相色谱仪对不同氧化温度下分离出的气体中O2,CO,CO2以及各种烃类组分的含量进行分析,研究其自燃发生、发展的规律,从而为研究矸石山煤矸石的自燃阻化提供理论依据。实验研究表明,带有吸附基团的高聚物和表面活性剂组成的聚合物乳液对煤矸石自燃具有较好的阻化作用。该研究成果对矸石山煤矸石自燃治理具有一定的指导意义。     

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%。     

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。     

丛枝菌根真菌(Rhizophagus intraradices)对玉米在3种煤矸石中生长的影响

采用温室盆栽试验的方法,研究了接种丛枝菌根(Arbuscular Mycorrhizal,AM)真菌Rhizophagus intraradices(RI)在正常供水条件下对玉米(Zea mays L.)在3种煤矸石中菌根侵染率、生物量、矿质营养吸收和C∶N∶P生态化学计量比的影响。结果表明,RI与3种煤矸石中玉米均建立了较好的共生关系,平均侵染率为69%~76%。接种RI显著增加了风化和自燃煤矸石中玉米地上部干重,对新排煤矸石中玉米植株干重无显著影响。接种显著增加了3种煤矸石中玉米植株P的质量比和地上部Mg的质量比,其中地上部P质量比增加了69.5%~113%,根部P质量比增加了51%~66.6%,Mg质量比增加了25.6%~51.2%;显著调节了玉米C∶N∶P比,其中地上部C∶P比降低了43.1%~62.4%,N∶P比降低了34.6%~68.5%,根部C∶P比降低了33.3%~43.2%,N∶P比降低了30.7%~42.4%,符合生长速率假设,表明接种RI对增强3种煤矸石中玉米抗逆性具有一定的作用。研究表明,AM真菌对于增强玉米适应煤矸石基质的复合逆境,以及在煤矸石山上重建植被均具有一定的潜在作用,需进一步验证野外条件下AM真菌对不同类型煤矸石山生态恢复的实际作用效果。     

煤矸石综合利用现状分析与前景探讨

煤矸石是煤炭生产过程中的副产品,产生量一般为煤炭产量的10%~20%,如不加以利用,会造成扬尘、自燃、地质灾害等环境问题。2013年我国煤矸石产生量约7.5亿吨,综合利用率达到64%,但是全国累计堆存煤矸石量达到45亿吨。通过煤矸石堆存的危害和现有利用技术的介绍,分析了煤矸石综合利用现状,并对煤矸石综合利用的发展提出了建议。     

煤矸石作为道路材料的应用研究

为实现煤矸石的合理利用,结合集配、压碎值、膨胀崩解性分析煤矸石的物理性质,通过化学组成、活性等分析煤矸石化学性质,采用不同无机结合料对其进行针对性改良。分析煤矸石及石灰、粉煤灰混合料作用机理,通过无侧限抗压强度试验及回弹模量试验对煤矸石材料路用性能进行评价。     

工业毒物及其防治(3)

<正>二氧化硫概念二氧化硫为无色气体,有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,易液化,易溶于水。空气中浓度超标时,必须佩戴防毒面具。行业工种接触二氧化硫的行业和工种有:     

煤矸石的综合利用技术

针对矿区煤矸石大量存在的现状,分析了煤矸石的来源和种类;根据其组成和性质进行优化分类,给出了不同种类的煤矸石对应的综合利用技术;最后对煤矸石的综合利用技术的前景进行了展望。     

我国煤矸石综合利用现状及前景展望

煤矸石是我国排放量最大的工业固体废物之一,其长期存放,不仅占用大量土地,而且还会污染大气、土壤和水体。本文介绍了我国煤矸石综合利用技术政策和控制目标,分析了我国煤矸石综合利用现状,在此基础上展望煤矸石综合利用的发展前景。     

硫铁化合物氧化尾气中二氧化硫气体的监测

为实现在线监测硫铁化合物氧化时生成的二氧化硫,利用三氧化二铁、氢氧化铁及四氧化三铁与硫化氢反应制备硫铁化合物,在线监测了硫铁化合物的氧化升温和氧化尾气中二氧化硫的质量浓度。根据试验结果,推测并验证了装置中残余的硫化氢气体及吸附在硫化反应产物中的硫化氢气体对二氧化硫的监测有严重干扰。为消除硫化氢干扰,在氧化反应前用饱和湿度的高纯氮气对试验装置进行吹扫。结果表明,吹扫时间至少为10 min,才可以驱除试样中的硫化氢气体,从而避免对二氧化硫的监测产生干扰。同时,硫铁化合物的氧化升温与二氧化硫的生成及生成量密切相关,可以用二氧化硫来判断设备内硫铁化合物是否具有危险性,从而为硫铁化合物的自燃提出更早更全面的判据。     

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。     

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...     

空气中二氧化硫快速测定仪

二氧化硫是主要的空气污染因素之一。监测空气中二氧化硫的浓度是衡量与检查国家卫生标准执行情况的重要手段。目前,对空气中二氧化硫的测定,国内主要采用盐酸副品红比色法。其灵敏度虽然高,测定结果亦可靠,但操作繁杂、费时,而且不能及时报测定结果,满足不了日常大量监测工作的要求。为此,我们研制了一种空气中二氧化硫快速测定仪。其性能稳定,操作简单,速度快,灵敏度与准确度均基本适于空气监测的要求,且携带方便,便于现场使用。     

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.