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。     

酸浸法提取煤矸石中Al2O3的研究

煤矸石是主要的煤系固体废物,其中Al2O3质量分数约占35％左右.以某煤矿的煤矸石为原料,通过单因素实验比较盐酸和硫酸对Al2O3的浸取率,研究各因素对Al2O3浸取率的影响,确定浸取煤矸石中Al2O3的最佳酸浸介质为硫酸.利用正交实验确定酸浸取的最佳条件为:液固比(酸溶液体积与煤矸石样品质量比)15 mL/g、硫酸摩尔浓度3 mol/L、浸取时间120min、助样比(助溶剂与煤矸石样品质量比)0.20,在此条件下硫酸对煤矸石中A12O3的浸取率可达79.6％.     

活性炭辅助微波活化煤矸石的“枣糕”模型

采用活性炭辅助微波活化煤矸石,将煤矸石的活化时间由传统高温焙烧方法的2 h缩短到了24 min以内。将70目活性炭与200目煤矸粉以2.0∶1的质量配比充分混合后在800 W微波功率下活化24 min,铝铁浸出率可达750℃焙烧2 h的1.71倍。将微波看做实体物质,将活化过程看做是由活性炭向煤矸粉的单向微波能量传递,引入化学反应工程学方法,"枣糕"模型计算表明,在680 W功率下,活性炭的微波附着速率常数ka=0.334 min-1,微波脱附速率常数k’a=0.050 min-1,煤矸粉的微波附着速率常数kb=0.262 min-1,相关系数R=0.99997。在528、680、800 W 3个功率水平下,"枣糕"模型的计算值均与实验值拟合良好,相关系数均高于0.999,在以上3功率下,发现极限铝铁相对浸出率a与极限温升ΔTmax近似成正比。     

煤矸石对环境的危害与开发利用研究

煤矸石是我国排放量最大的工业固体废弃物,它既压占土地又严重污染环境。概述了煤矸石的形成以及煤矸石大量堆放对环境所产生的危害和影响,并针对我国矿区实际,介绍了煤矸石污染的生态治理措施与开发利用途径。     

红阳煤田红菱煤矿煤矸石地球化学特征及古环境恢复

通过对红菱煤矿7煤和12煤的顶板、底板和夹层煤矸石的矿物、常量、微量、稀土元素的分析发现,这三个层位的煤矸石有较大的区别。利用考奇法恢复古盐度,7煤显示淡水和咸水沉积,12煤有明显的咸水沉积特征。利用微量元素和稀土元素对物源性质及其构造背景分析,结果表明煤矸石的物质来源和构造背景较复杂,源区为长英质或基性岩石区,源区构造背景为大洋岛弧或被动大陆区。     

煤矸石模拟淋滤实验中重金属污染物的释放特征分析

以新疆某采矿区煤矸石为研究对象,采用动态淋滤实验研究煤矸石中Cu、Cd、Cr、Pb的淋出浓度特征,分析4种金属元素的释放规律,评价其对环境的污染程度,考察淋滤条件对金属元素释放的影响。结果表明,Cu、Cd、Cr、Pb在淋滤前期表现为淋出浓度较高,释放速率较快的特征,随着淋滤时间的延长,各金属元素的淋出浓度降低,释放速率减缓,直至淋滤后期淋出浓度趋于稳定,释放量达到平衡;释放量和淋出率分别表现为Cr＞Cu＞Pb＞Cd和Cd＞Cr＞Cu＞Pb;除Cd外,其余金属元素的释放量随淋滤液pH值的减小和氧化还原电位的增加而升高。     

晓南矿煤矸石制砖生态环境效益分析

煤矸石是我国排放量和累积堆存量最大的工业固体废弃物之一，煤矸石长期露天堆存，占据了大量宝贵的耕地，还对空气、水环境造成了污染。本文通过晓南矿利用煤矸石制取空心砖取得环境效益进行了具体分析，为国内其它地区开展煤矸石的综合利用提供参考。     

煤矸石中硫铁矿在处理含铬(Ⅵ)废水中的应用

在此用煤矸石中硫铁矿对含铬废 (Ⅵ )水处理进行了实验研究 ,确定了有关工艺参数 ,并进行了工业化应用实验 ,煤矸石中硫铁矿处理含铬废 (Ⅵ )水工艺简单、操作方便、成本低 ,具有较好的推广应用价值 ,实现了以废治废 ,开辟了煤矸石中硫铁矿资源化利用的新途径     

煤矸石山修复的碳减排效益——以阳泉矿区为例

煤矸石山由于其堆积物的高含碳量和高自燃风险,是一类巨大的碳排放源,其温室气体排放亟需有效控制。虽然近年来国内外学者对温室气体的排放和吸收过程,生态系统各部分中的碳储量及其变化机制进行了大量研究,但是关于煤矸石堆积侵占土地与碳排放相互关系的研究至今还没有报道。文章以阳泉矿区煤矸石山为例,计算了煤矸石堆存带来的潜在碳排放量及其导致的陆地生态系统碳储量变化。结果表明,阳泉矿区煤矸石山堆存碳密度超过了其覆盖的当地原本自然生态系统碳储存密度的1000倍,二氧化碳排放风险很高。截止到2006年,阳泉矿区不到300hm2的矸石山已自燃排放超过3.26Mt碳当量的二氧化碳,还有潜在碳排放量15.1Mt,此外矸石堆积还造成当地自然生态系统约13.12kt的碳损失。煤矸石山的生态修复能够防止自燃,固定煤矸石中的大量碳,还可以增加煤矸石山自然生态系统的碳储量,有着很好的碳减排效益。     

煤矸石灰渣研制聚硅酸铝混凝剂及应用研究

利用煤矸石灰渣制取聚硅酸铝（PSA）混凝剂以及利用PSA混凝剂处理印染和钢厂除尘废水。实验表明,该混凝剂具有优良的除浊、除色、除SS性能。与常规混凝剂相比。PSA混凝剂的脱色率和SS去除率均提高20％～40％。综合考虑SS去除率、脱色率两方面因素,在处理废水时,选择pH值为6.0,沉降时间15～20min为最佳。本文还对PSA混凝剂的混凝脱色机理进行了初步探讨。