SRB协同自燃煤矸石处理煤矿酸性废水试验

针对煤矿酸性废水中金属离子含量高、易造成环境污染等问题,采用自燃煤矸石、NaOH改性自燃煤矸石和SRB协同自燃煤矸石对煤矿酸性废水中SO42-、COD、Fe2+和Mn2+进行动态吸附试验研究。结果表明：3种处理方式对煤矿酸性废水中待测离子的处理效果为：SRB协同自燃煤矸石作用>NaOH改性自燃煤矸石>自燃煤矸石。其中,装有SRB协同自燃煤矸石的3号柱运行稳定后对煤矿酸性废水中SO42-、COD值、Fe2+和Mn2+的平均降低率分别为69.05%、72.06%、99.02%和38.29%。     

改性自燃煤矸石处理含Fe~(2+)、Mn~(2+)煤矿酸性废水实验

针对煤矿酸性废水中Fe2+、Mn2+含量高、处理难度大、处理成本高等问题,采用自燃煤矸石及Na OH、Na Cl、HCl活化改性煤矸石对煤矿酸性废水中Fe2+、Mn2+进行处理,单因素静态实验、SEM与XRD矿物学分析研究表明,自燃煤矸石的最佳反应条件为:粒径120~180μm,投加量4 g/50m L,p H值为5,震荡时间150 min。Na OH活化改性过程由于煤矸石结构发生较大改变,孔隙、比表面积增大,处理效果最好,最佳改性条件为:浓度3 mol/L,液固比2 L/kg,浸泡时间8 h。     

改性煤矸石对煤矿酸性废水中Fe~(2+)、Mn~(2+)的吸附

针对煤矿酸性废水中Fe、Mn含量高的特点,采用自燃煤矸石及NaCl、NaOH、HCl活化改性煤矸石对废水中的Fe~(2+)和Mn~(2+)进行吸附试验,并采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对样品进行表征,考察了自燃煤矸石及NaCl、NaOH、HCl活化改性煤矸石对Fe~(2+)和Mn~(2+)的吸附特性。结果表明:Na OH改性煤矸石对Fe~(2+)和Mn~(2+)的吸附效果最佳。自燃煤矸石对Fe~(2+)的吸附过程由膜扩散和颗粒内扩散联合控制,NaCl和NaOH改性煤矸石对Fe~(2+)的吸附符合一级动力学模型,HCl改性煤矸石对Fe~(2+)的吸附符合二级动力学模型。自燃煤矸石及改性自燃煤矸石对Fe~(2+)的吸附现象均符合Freundlich吸附等温式模型。自燃煤矸石及改性自燃煤矸石对Mn~(2+)的吸附均符合二级动力学模型和Langmuir吸附等温式模型。     

麦饭石生物固定化颗粒最优成分配比正交试验

针对煤矿酸性废水(AMD)处理效果不佳的问题,采用L9(34)正交试验,考察了麦饭石生物固定化颗粒中SRB污泥、玉米芯、铁屑各成分的最优配比,并按此配比制备生物固定化颗粒,对成品颗粒进行物相分析。结果显示,在SRB污泥含量30%,玉米芯含量5%,铁屑含量5%条件下,麦饭石生物固定化颗粒处理AMD性能最佳。SEM和XRD分析结果表明,制备的生物固定化颗粒结构性能优良,纯度较高。     

膨润土-钢渣复合颗粒对Zn~(2+)的去除机理

为了探索酸性矿山废水中重金属离子的高效协同处理方法和开发新型多功能处理材料,采用自行研制的膨润土-钢渣复合颗粒对含Zn~(2+)酸性矿山废水的去除效果和实验现象进行对比实验研究,并利用SEM和XRD进行微观分析,结果表明:该复合颗粒不仅可以释放碱度中和酸,而且对Zn~(2+)的吸附、化学沉淀作用发生于整个反应过程,对Zn~(2+)的平衡去除量可达8.01 mg/g;SEM表面微观分析揭示了复合颗粒表面吸附Zn~(2+)并形成沉淀后还会继续吸附Zn~(2+)并发生聚沉作用,即发生了吸附-聚沉协同作用;XRD微观分析进一步揭示了Zn~(2+)在复合颗粒表面的赋存状态主要以Zn-SiO相结合的矿物相以及Zn_(12)(CO_3)_3SO_4(OH)_(16)聚合沉淀存在。膨润土-钢渣复合颗粒可发挥吸附-聚沉协同作用,是处理含重金属离子酸性矿山废水的优良多功能矿物环保材料。     

麦饭石SRB污泥固定颗粒的稳定性及生物活性实验

针对我国煤矿酸性废水(ACMD)腐蚀性强、锰硫含量高的特点,基于微生物固定化技术,将改性麦饭石与硫酸盐还原菌污泥(SRB)有机结合,制成一种用于处理ACMD的改性麦饭石固定化SRB污泥颗粒。通过进行颗粒对酸碱盐溶液的稳定性试验及对比有无麦饭石颗粒膨胀率、OD600和SO42-的处理效果,探讨颗粒的结构稳定性及改性麦饭石对颗粒结构稳定、生物活性的影响,初步分析颗粒的适用性及可行性。结果表明,颗粒能满足对一般酸度较低ACMD的稳定性要求,有麦饭石颗粒的结构膨胀、基质外泄情况及SO42-去除效果优于无麦饭石颗粒,说明麦饭石对颗粒的结构稳定性、生物活性有一定的积极影响。     

改性煤矸石的制备及其对染料的吸附研究

根据煤矸石的化学特性及矿物特性,分析了煤矸石的改性过程,通过实验确定了煤矸石的改性方法.改性煤矸石由于矿物成分的负电性,对罗丹明B的吸附效果优于酸性红G.改性煤矸石对罗丹明B和酸性红G的吸附采用Henry等温吸附方程、Langmuir等温吸附方程、Freundlich等温吸附方程和Temkin等温吸附方程进行回归分析,结果表明,2种染料均最符合Langmuir等温吸附,吸附属于单分子层吸附.     

生铁屑固定硫酸盐还原菌颗粒特性实验分析

针对硫酸盐还原菌(SRB)处理煤矿酸性废水(AMD)需要充足碳源,易受外界因素干扰,单独作用效果差等问题,利用微生物固定化技术,以生铁屑作为主要基质材料,并联合SRB污泥、麦饭石及玉米芯颗粒,制备高活性生铁屑固定化颗粒,以完全活化的固定化颗粒为研究对象,探究生铁屑固定化颗粒的理化性状及对Mn~(2+)的吸附规律。结果表明:颗粒能够抵抗p H值为4的酸溶液(如AMD),并在碱、盐溶液中保持较好的稳定性,对Mn~(2+)的吸附容量符合Freundlich等温吸附方程(R2=0.98868,1/n=0.4896),吸附动力学符合Elovich动力学模型(R2=0.9964),可见,所制备的固定化颗粒对Mn~(2+)具有表面快速吸附的能力,且对处理AMD具有一定的适应性。     

膨润土-钢渣复合颗粒去除Fe2+的吸附机理研究

为了探究膨润土-钢渣复合颗粒对酸性矿山废水中Fe2+的吸附机理,采用宏观、微观实验相结合的方法对复合颗粒处理含Fe2+废水进行了探究,初步揭示了复合颗粒对Fe2+的离子交换、络合反应机理及规律。通过测定复合颗粒处理废水过程中Na+、Ca2+的释放当量,揭示了复合颗粒对Fe2+的阳离子交换作用主要发生在反应前5~10 min,通过XRD微观测定颗粒层间距变化进一步揭示发生了阳离子交换作用。通过测定不同离子强度下复合颗粒对Fe2+的去除量,确定在反应前300 min均有外表面络合作用。     

改性煤矸石吸附处理印染废水的试验研究

利用改性后的煤矸石吸附处理印染废水,分别考察了改性煤矸石粒径、投加量、振荡吸附时间对印染废水处理效果的影响。试验结果表明:在原水COD为3 298.8 mg/L,色度为1 100倍,投加4 g粒度为120目的改性煤矸石与50 mL废水反应5 min时,改性煤矸石对COD和色度的吸附去除率分别达到46.2%和83.7%,出水COD和色度分别为1 774.8 mg/L、180倍。该项研究为改性煤矸石作为水处理吸附剂在印染废水预处理中的应用提供了理论依据,同时也为印染废水的处理提供一种途径。     

新疆主要煤区煤矸石的特征研究及其利用建议

以新疆主要煤区煤矸石为研究对象,结合GB 20072-87散装矿产品取样制样通则、GB/T1574-2007煤灰成分分析方法、ICP、XRD、XRD的K值法、GB/T 212-2008煤的工业分析方法对新疆主要煤区煤矸石特征进行了详细的分析,给出了新疆煤矸石中常量组成、微量元素、固定碳含量、热值以及物相组成及含量等信息。根据不同矿区煤矸石的特征进行了分类,分析后找到了针对新疆主要煤区煤矸石可行的资源化利用建议：硫磺沟煤矿、五彩湾煤矿、伊宁县喀拉亚尕奇乡煤矿煤矸石可用作生产建材、开发其中的某些稀土元素;哈密三道岭1矿、2矿、露天矿以及伊宁县达达木图乡煤矿煤矸石可用作燃料;五彩湾煤矿煤矸石还可用于改良土壤。     

平顶山矿区一矿煤矸石特征及其利用途径分析

采集平顶山矿区一矿煤矸石山混合矸,经过粉碎、研磨、缩分后,采用常规化学分析、XRF、XRD、SEM、EDS、FTIR和DSC-TG研究煤矸石的化学组成和矿物组成,用高纯锗γ能谱法检测煤矸石的放射性,根据GB/T212-2008、GB/T213-2008对煤矸石进行工业分析和发热量测定.结果表明:煤矸石的主要化学成分为SiO2、Al2O3,以及Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、TiO2、MnO等;矿物组分为高岭石、石英、白云母、白云石、方解石、伊利石和微量黄铁矿,并含有较多的有机碳.煤矸石放射性符合国标A类装修材料的要求,碳含量和发热量达到三类煤矸石要求,可以用来制备烧结砖、水泥和轻集料等建材制品.     

矸石山自燃事故分析及综合治理技术的应用

矸石山是矿井生产系统的组成部分,同时又是煤矿特征固体废弃物污染源。对矸石山的管理,既要保证安全,又要符合环境保护的要求。文章介绍了平顶山煤业集团四矿矸石山2005年5月15日自燃崩塌灾害后采取的险情排除方案、矸石山自燃综合治理技术以及后期采用的预防措施。     

浅析煤矸石的自燃及防治措施

煤矸石是煤炭开采和加工过程中排放出的废弃岩石,它是煤炭企业的主要污染源之一,尤其是煤矸石的自燃对生态环境和矿区员工的身体健康等都具有不良影响。介绍了煤矸石的组成成分、自燃的条件及自燃的预防手段和治理技术。     

关于对自燃矸石山综合治理的探讨

煤矸石是煤炭企业的主要污染源之一,随着矿井产能规模扩大,机械化程度提高,矸石堆积量仍在持续增加。矸石中含硫量高时,极易引起自燃,自燃煤矸石山不仅污染大气环境,严重损害矿区职工和农民的身体健康,因此,防范与治理矸石山自燃尤为重要。通过分析矸石山自燃和防灭火的反应机理,阐述了综合治理灭火方案及其特点。     

基于带式输送机的矸石井下充填技术研究与应用

针对我国煤矿矸石排放存在自燃、环境污染严重、处理成本高等问题,以固定带式输送机、90°直角拐弯带式输送机、自牵引移动式机头可伸缩带式输送机和排矸巷带式输送机组成的运输系统,在马泰壕煤矿设计了排矸路线与工艺,实现了将地面矸石运输回填至井下采空区,完成了废弃矸石环保处理,具有良好的经济和社会效益。