山西焦煤集团发展循环经济纪实——访山西焦煤集团有限责任公司董事长白培中

20世纪前20年,我国处于工业化和城镇化加速发展阶段,煤炭依然是我国能源的主要构成。而此后一段时期,我国面临的资源和环境形势十分严峻。山西焦煤集团有限责任公司是国家规划的全国13个大型煤炭基地的骨干企业之一,是中国目前规模最大、世界知名的优质炼焦煤生产企业和炼焦煤市场的主供应商。发展循环经济,实现跨越转型,不仅对山西省意义重大,对全国循环经济的发展同样具有重要意义。     

Citrobacter sp.strain Y1S抑制煤矸石产酸及重金属释放的研究

从长期受煤矸石酸性废水污染的底泥中分离筛选出一株非传统硫酸盐还原菌Citrobacter sp. strain YS1(以下简称YS1),考察了菌株YS1对煤矸石产酸及重金属释放的抑制效应。结果表明,菌株YS1能有效抑制煤矸石产酸及重金属释放,加菌(SM)组煤矸石浸出液中Mn、Zn、Cu、Ni、Cd、Fe的浓度比空白对照(CK)组分别降低30.91%、42.12%、51.50%、56.25%、45.45%、34.02%。加菌+碳源(SMR)组的抑制效果更优,煤矸石浸出液中Zn、Cu、Cd均低于仪器检出限,Mn、Ni、Fe浓度相比CK组分别降低99.78%、98.75%、99.95%。SMR组的抑酸效果也更明显,可将煤矸石浸出液pH从5.45提升至7.88。菌株YS1可将SO■还原为S^2-,并与重金属离子生成固体硫化物覆盖在煤矸石表面,减缓煤矸石中黄铁矿氧化。YS1表面的多糖、蛋白以及脂质中的羟基、氨基等基团均可能参与了对重金属离子的络合作用。     

淮北矿区煤矸石多环芳烃污染特征及毒性评价

利用气相色谱-三重四级杆质谱(GC-MS/MS)对采自刘桥二矿的13件煤矸石样品(7件新鲜煤矸石样品,6件风化煤矸石样品)中16种优先级母体多环芳烃(16PAHs)和烷基多环芳烃(a-PAHs)进行了定性和定量分析.结果表明:煤矸石中不仅含有16PAHs,而且含有对应的a-PAHs,后者含量(均值587.88ng/g,...     

煤矸石型煤着火燃尽性能的实验研究

研究开发适用于工业层燃炉和民用炉具的煤矸石型煤燃烧技术是解决煤矸石综合利用难题的一条新途径。通过对煤矸五型煤燃烧过程的实验研究,得出煤矸五型煤着火燃尽特性随温度和时间的变化规律及其关联式,并分析探讨了CR助燃剂的助燃效果和助燃机理,对完善煤矸石型煤的燃烧理论和工艺技术具有一定的参考价值。      

大掺量煤矸石水泥研究

采用激发剂技术,研制成功了煤矸石掺量达６０％,强度标号达４９．６ＭＰａ的大掺量煤矸石水泥,研究表明,这种水泥的标准稠度需水量、凝结时间、安定性等物理性能符合国家标准的有关要求;水泥石孔隙率为０．０４１３ｃｍ＾３·ｇ＾－１,结构致密;７ｄ水经热为２３５ｋＪ·ｋｇ＾－１,属低热水泥。     

基于瓦斯燃烧余热利用的煤矸石快速风化成土

基于瓦斯燃烧的余热利用,对煤矸石进行高频率的干湿/冷热交替处理,加速煤矸石结构风化粉化,提升风化产物的保墒-透气-蓄肥等土壤学性能。结果表明煤矸石在50℃下经30次干湿/冷热交替后粒径显著下降,粗砂(5～10 mm)比例下降43%,细砂(<1 mm)含量上升35%,持水率可达12.78%,达到砂土持水标准,持水率、微粒含量、毛管孔隙度与循环次数呈正比;颗粒粉化主要受矿物溶出产生溶蚀裂隙、矿物重构并干燥产生盐结晶强化裂隙涨裂,以及黏土矿物的不均匀性膨胀/收缩的影响;风化产物种植紫花苜蓿,发芽率在80%以上,发芽时间、茎长等优于低扰动样品。本研究结果可为瓦斯与煤矸石的能源化、资源化协同利用提供参考。     

不同改良措施对煤矸石污染土壤上大豆生长的影响

采用盆栽试验,通过添加粉煤灰和牛粪对煤矸石污染土壤进行改良,并研究了不同改良措施对大豆生长、光合特性和产量的影响。结果表明,添加粉煤灰0.07 kg.kg-1(T1)、添加牛粪0.07 kg.kg-1(T2)、添加粉煤灰和牛粪各0.07 kg.kg-1(T3)3种土壤改良措施对大豆的株高、叶面积和单株根瘤数均有显著影响,不同生育期株高、叶面积和单株根瘤数均表现为T3>T2>T1>CK。在花期和鼓粒期,3种土壤改良措施下大豆的叶绿素含量和光合速率均显著高于对照,且T3处理显著高于T2和T1。与对照相比,不同土壤改良措施对大豆的单株荚数、百粒重、单株粒重和产量均有显著影响,T3、T2和T1处理的大豆产量较对照分别提高68.47%、40.99%和30.63%。     

浸泡淋滤作用下煤矸石重金属元素的释放规律及特征研究

为探究天然煤矸石在雨水浸泡淋滤作用下重金属元素的释放规律及特征,通过扫描电镜(SEM)对天然煤矸石进行表征以观察其淋滤前后的微观形貌,借助X射线衍射(XRD)技术测定煤矸石淋滤前后的矿物成分组成及变化情况.结合模拟降水连续静态浸泡与动态淋滤试验,考察在不同固液比、粒径、pH、土壤介质条件下煤矸石中重金属元素的释放规律与特性.结果表明：(1)淋滤后的煤矸石表面凹凸结构较多,淋滤前后煤矸石中各矿物相含量差异较小.(2)As、Mn的浸出浓度均较高,最大释放率大小表现为As>Cd>Cu≈Ni>Mn>Cr>Zn>Pb. As的累积释放对周边土壤环境以及地下水产生不利影响的风险较高.(3)连续动态淋滤试验在pH为3时,Mn、Cu、Zn、Ni的累积释放量明显较高,As、Cr在中性条件下的累积释放量高于在酸性条件下.引入土壤介质这一因素后,Cr、As的累积释放量均明显减少,这两种重金属元素均呈现出在土壤中积累的状态.研究显示：对于相同煤矸石堆存量,降雨量越大,重金属的释放总量越高,固液比为1∶20时,As释放量最高可达2.822μg/L;Cr、As呈现出在土壤中积累...     

煤矸石路基材料Ca/Mg淋溶污染特性分析研究

以某高速公路煤矸石路基材料项目为依托,本文在研究分析煤矸石矿物组成和元素组成的基础上,重点研究了煤矸石应用于高速公路路基后Ca、Mg的淋溶释放特性对地下水的影响。研究结果表明：煤矸石的矿物组分主要是粘土矿物（高岭石等）和钙铝硅酸盐;Ca、Mg元素在煤矸石中含量居中等水平,分别为1 438.33μg.g-1、661.67μg.g-1,淋溶元素浓度与煤矸石中元素含量不呈对应关系;Ca、Mg浓度与淋溶液累计水量间呈指数负相关关系,至720 mL后趋于稳定,说明煤矸石对地下水硬度升高的作用主要在淋溶初期;Ca、Mg淋溶特性与K、Na、B等元素的淋溶特性具有很强的正相关性。     

山西靠什么点“废”成金

正山西,典型的煤炭资源型大省。据不完全统计,改革开放以来,山西共开采原煤100亿吨。如此高强度、群体化的煤炭开采,产生并囤积了大量的工业固废,排放量居全国之首。其中煤矸石总堆积超过10亿吨,每年还在新增矸石5000万吨,煤炭开采造成的环境历史欠账高达5000亿元,造成了严重的生态环境问题。近年来,山西在解决固废污染方面着实下了很大的工夫。如同鸡肋,弃之可惜据山西省煤化工专家委员会成员李三文介绍,