利用多年期赤泥和煤矸石制备烧结砖

以多年期赤泥和煤矸石为主要原料,分析了其化学成分和物性特征,通过设计不同的原料配比和烧结温度,探讨其最佳工艺条件以及各种参数指标,试图为赤泥的大宗化利用提供一种新的途径。实验结果表明最佳工艺条件为:多年期赤泥与煤矸石质量比为20∶80,成型压力为6 MPa,烧结温度为1 100℃左右保温2 h。烧结砖体"泛霜"现象基本消失,抗压强度为12.18 MPa、吸水率为21.6%,满足国家粉煤灰普通烧结砖GB5101-2003中的要求。     

自燃煤矸石山覆盖材料压缩及压实特性实验

自燃煤矸石山表面构建覆盖层,需要具备一定的低渗透性能以有效阻隔空气,防止煤矸石山内部发生自燃。本研究通过室内实验,测定煤矸石山构建覆盖层涉及的碾压材料包括黄土、粉煤灰及掺有粉煤灰的混合土样的界限含水率、一维压缩特性及压实特性,揭示和分析7种覆盖材料配方的压缩压实特性,表明覆盖材料通过碾压可有效阻隔空气,起到阻燃作用;将粉煤灰掺人到一般黄土材料中,可减缓混合土样击实曲线的陡峭性,从而降低材料在碾压中对含水率的敏感度。实验旨在为进行煤矸石山覆盖层碾压提供科学的实验数据及设计参数。     

微波活化煤矸石反应活性及胶凝性能

研究了微波辐照对煤矸石反应活性及胶凝性能影响,通过XRD、IR等表征手段,分析了微波辐照煤矸石和煤矸石水泥的微观结构,结果表明,煤矸石经微波辐照可脱去煤矸石中的自由水和其矿物的结构水,并破坏了煤矸石矿物中牢固的Si—O和Al—O键结构,提高了SiO2、Al2O3的可溶性,提高煤矸石的反应活性和胶凝性能.煤矸石微波辐照的时间在8 min较为适宜,以30％煤矸石替代水泥时,经8 min微波辐照煤矸石的水泥净浆体28 d抗压强度为47.6 MPa,比原煤矸石的水泥净浆体高23.2 MPa.     

煤及煤矸石中砷的释放

研究了煤及煤矸石中砷的释放特征。采用XRD技术对煤样中的主要矿物成分进行了分析。表征结果显示,煤样中的主要矿物组成为碳酸盐矿物、硅酸盐矿物,以及一定量的SiO2、TiO2、硫化物矿物和硫酸盐矿物。实验结果表明：煤中砷的赋存形态主要以残渣态和硫化物结合态为主;在煤燃烧过程中,当燃烧温度为1 000 ℃时,1号矿井的煤样燃烧后灰渣中的砷含量为1.385 μg/g,砷的释放率为40.10%,2号矿井的煤样燃烧后灰渣中的砷含量为1.531 μg/g,砷的释放率为56.04%;在煤矸石的淋溶过程中,在淋溶液体积为100 mL的条件下,当淋溶液pH为5时淋出液中的ρ（砷）为19.27 μg/L,当淋溶液pH为7时淋出液中的ρ（砷）为7.78 μg/L。     

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。     

充分利用水泥工艺特点多途径综合利用工业废渣

主要结合水泥工艺的特点 ,阐述了以矿渣代替优质水泥熟料作为非熟料晶种 ,以硫磷渣代替天然二水石膏作为矿化剂及缓凝剂 ,以湿排粉煤灰、煤矸石和煤渣作为水泥混合材 ,可生产出符合国标 175 - 92规定的 4 2 5 #普通硅酸盐水泥 ,具有良好的经济效益和社会效益     

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.     

路用煤矸石环境影响评价

煤矸石可用于道路路基和基层，但在应用的同时需对环境造成的影响进行评价。文中根据国标《土壤环境质量标准》和《地下水质量标准》的有关指标，通过对宁夏地区的3种煤矸石中的重金属含量进行检验分析。评价煤矸石用做路用材料时可能对环境造成的影响。     

采用离石黄土原位修复煤矸石渗滤液污染地下水

为以较好的技术手段和较低的经济成本治理煤矸石淋滤液、矿坑废水对地下水的污染,通过土柱淋滤试验、PRB (permeable reactive barrier)模拟试验以及场地修复试验,对煤矸石淋滤液中重金属(Zn、Mn、Pb、Cr、Cu、Cd、Hg)及As的吸附性进行了研究. 土柱淋滤试验结果表明:离石黄土(粒径0.05~0.10mm)、亚砂土(粒径0.05~0.10mm)和细沙(粒径>0.10~0.25mm)对煤矸石淋滤液中的重金属(Zn、Mn、Pb、Cr、Cu、Cd、Hg)及As的吸附能力为离石黄土>亚砂土>细沙,其中离石黄土对As的分配系数为2.26L/kg.模拟槽试验表明,在地下水流速为0.20m/d、m(煤矸石):m(离石黄土)分别为5和7的情况下,淋滤液中的As能够全部被黄土墙吸附;m(煤矸石):m(离石黄土)为10时,部分As透过黄土墙向下游迁移. 5个月的场地修复试验表明,利用离石黄土作为PRB的吸附材料能够较好地去除地下水中的重金属(Zn、Mn、Pb、Cr、Cu、Cd、Hg)和As,厚约0.5m的离石黄土墙对被煤矸石淋滤液污染的地下水中Cr的去除率最高,达到70.97%,对Pb的去除率最低,为43.14%.      

煤矸石综合利用途径的有效性分析

煤矸石是我国排放是量最大的工业固体废弃物之一,弃之为害、用之为宝。本文主要论述了煤矸石的综合利用途径的有效性。