粉煤灰资源化技术开发与利用研究进展

针对我国粉煤灰堆积造成的日益突出的土地和环境污染问题,论文综述了我国粉煤灰资源开发与应用现状;简要介绍了粉煤灰在大掺杂量方面的应用,如建材领域、农业领域、矿山领域和环保领域;详细介绍了粉煤灰在高附加值领域的应用现状,如粉煤灰的深度分离、氧化铝提取、稀有金属提取和高附加值产品合成等方面。最后,探讨了粉煤灰资源化利用存在的问题,并提出了未来粉煤灰资源化开发利用的发展趋势。      

赤泥资源化回收利用研究进展

赤泥是生产氧化铝时排放的强碱性泥浆状废渣。我国赤泥堆存量已超过 6亿 t，且随着经济的发展，目 前以每年高达1亿t的速度在增长。赤泥由于其复杂多变的物化性质而难以被回收利用，其大量排放与堆积对环境造 成的危害日益严重，如何有效地将赤泥资源化回收利用已迫在眉睫。在概述国内外赤泥概况及赤泥物理化学性质的 基础上，对赤泥的资源化回收利用技术进行了综述，将赤泥的资源化回收与利用大体上归纳为有价金属的回收（包括 铁、铝、钛、钒和稀土元素等的回收，回收方法分为火法还原、湿法酸浸和物理选矿3种）、制备吸附剂（包括用于处理含 重金属废水和处理酸性废气）、制备水泥、生产砖（包括烧结砖、免烧砖、保温砖等）、生产路基材料、制备陶瓷和微晶玻 璃、制备新型功能材料等几个方面。然而，全球各地的赤泥成分各不相同，有些甚至差异巨大，这给赤泥的大宗量资源 化利用带来了难题。就目前研究来看，一个主要的趋势为：高铁赤泥用于回收铁、铝等金属，低铁赤泥用于建材。目 前，赤泥作为掺加料在低附加值的建筑材料领域中的应用相对成熟，已有工业化成果，但仍然存在含碱高、放射性等许 多问题；从赤泥中回收高附加值的有价金属的研究大多仍处于实验室研究阶段。分析了赤泥不同资源化回收利用技 术的优缺点，探讨了应用中存在的一些问题与不足，并提出了建议与展望。未来对赤泥综合利用研究工作，应该以赤 泥的减量化、高值化、无害化、全组分利用为目标，主要围绕大量消耗赤泥为主、以开发赤泥的高附加值产品为辅多途 径综合开发，提高其综合利用率。     

粉煤灰基地质聚合物研究进展

粉煤灰制备成地质聚合物，不仅能够使固体废弃物得到资源化利用，而且还能够发挥地质聚合物在重金属离子吸附、防火保温、耐腐蚀以及低碳排放等领域的作用，从而实现资源的高效利用。主要总结了近年来粉煤灰基地质聚合物的研究及应用，并对当前存在的问题以及今后的发展趋势进行了总结和展望。      

矿井粉煤灰基防灭火技术研究进展

煤炭是我国的主体能源，是国家电力供应安全稳定和经济社会发展的重要保障，但煤炭燃烧发电过程会产生大量的粉煤灰固体废弃物，长期堆放会严重污染土壤、水源、大气等生态环境，但粉煤灰也可作为原材料应用于矿井煤自燃灾害的防治。然而，现阶段粉煤灰在矿井防灭火领域的应用存在少量分散利用、技术含量和附加值较低等不足，当前对于粉煤灰的无害化预处理及防灭火利用规模仍无法满足国家“双碳”目标下对固废资源化利用与绿色矿山建设的相关要求。为进一步推动粉煤灰在矿井煤自燃防治领域的高效、高值及规模化利用，实现以粉煤灰为原料的防灭火材料及技术的快速发展，较全面地总结了粉煤灰浆液、粉煤灰凝胶、粉煤灰泡沫等防灭火技术的原理、分类、最新发展及应用效果；从粉煤灰预处理前端、浆液管路运输中端、防灭火利用末端等方面为出发点，凝练了粉煤灰固废物中有害物质和有价组分的分离、高浓度粉煤灰浆液长距离输送时的沉淀堵管、粉煤灰基防灭火材料在采空区的渗流堆积规律等3个亟待解决的关键问题。为提高粉煤灰固废物对矿井煤自燃的防治效果，满足“双碳”目标下国家对绿色矿山及智能化矿井建设的要求，提出粉煤灰固废在防灭火技术领域“长效防火—协同固碳—智能调控”...     

某尾矿资源化处置与综合利用研究

为解决某尾矿堆存和对环境潜在的污染问题,对该低品位尾矿进行了资源化处置与综合利用技术研究。根据尾矿工艺矿物学研究结果,进行了可利用有价元素及有用矿物综合回收研究、尾矿深度除杂试验研究、多功能矿物硅肥的制备技术研究。确定了适合该尾矿性质的"浮磁重梯次回收有用矿物-尾矿制硅肥"的工艺技术路线,在回收利用有价元素基础上,使难利用的尾矿资源变成了铜精矿、硫钴精矿、铁精矿、云母精矿与硅肥产品,实现了尾矿资源化及减量化。     

粉煤灰综合利用与提质技术研究进展

粉煤灰是我国堆积量最大的固体废弃物之一,粉煤灰的堆积和外排不仅占用了大量土地资源,而且容易造成环境污染。粉煤灰中含有一定量的残碳、磁珠和微珠等有用组分和有价元素,根据粉煤灰的特性对其进行提质或综合利用对减少环境污染、提高粉煤灰经济效益具有重要意义。论文阐述了粉煤灰在建材制备、陶瓷生产、土壤改良和多孔材料制造等领域的综合利用现状及研究进展,介绍了分选脱碳、有价元素提取、有用组分分离等粉煤灰提质方法的研究现状,探讨了粉煤灰综合利用与提质方法存在的问题及发展趋势。建议根据不同粉煤灰的特性,进一步开展粉煤灰材料制备的研究,同时强化对粉煤灰中微量元素、稀有元素和其它高附加值组分的回收。      

粉煤灰资源化综合利用研究现状

为最大资源化利用工业固体废弃物粉煤灰,减少粉煤灰对生态及环境造成的危害,通过分析粉煤灰的理化性质,对其在建筑、农业、环境保护、高附加值等领域的综合利用方式进行了研究。研究得出了粉煤灰在各行业领域的资源化利用途径以及目前所存在的问题,并针对存在的问题提出了应对措施,从而有效提高粉煤灰的综合利用率。     

金属矿山固体废物危害及资源化处理

分析了金属矿山固体废物的来源,论述了金属矿山固体废物可产生的危害,介绍了从金属矿山固体废物中回收有价金属、利用金属矿山固体废物制备新材料、将金属矿山固体废物用于井下回填等金属矿山固体废物资源化处理的途径。     

粉煤灰中提取非晶态硅及硅产物的高值化利用

我国以煤炭为主的能源结构,在保障着我国能源供给的同时也带来了大量的粉煤灰,尤其在我国西北地区,由于较低的粉煤灰利用率,造成了严重的环境污染及耕地占用等问题。目前有用组分的提取已然成为粉煤灰高值化利用的研究热点,特别是粉煤灰中非晶态硅的提取是提升粉煤灰资源化利用价值的重要手段。本文论述了碱浸法和酸浸法两种从粉煤灰中提取非晶态硅的工艺,剖析其原理及工艺特点,并探讨了提硅产物在绝热保温材料、白炭黑、分子筛、造纸填塑等方面的应用情况。相较于传统硅基产品的制备,利用粉煤灰提硅产物制备各种硅基制品具有产品性能好、成本低、应用广泛等优点,不失为一条实现粉煤灰高值化、精细化、梯级化利用的有效途径。      

煤矸石综合利用研究进展

煤矸石是我国目前排放量最大的矿山固体废弃物之一,其排放和堆存造成了资源浪费、环境污染等问题。从煤矸石的资源特性出发,系统论述了煤矸石资源化利用的途径和研究现状,主要有:提取和回收煤矸石中煤炭、硅、铝、钛等有用组分;制备用于废水处理的光催化剂、吸附剂和沸石分子筛;代替黏土矿物生产混凝土、水泥、砖等建筑材料;改良土壤、制备育苗基质、肥料等;作为充填材料进行采空区回填、路基充填、煤矿塌陷区复垦等;发电以及制备纸张等。我国煤矸石的资源化利用刚刚起步,整体利用率未达到理想水平,因此煤矸石资源化利用的研究应该注意地域差异、分批资源化及二次污染问题。通过对当前煤矸石综合利用最新研究现状的归纳整理,有利于系统性了解煤矸石资源化利用的优势与不足,以期为煤矸石的综合利用提供参考和借鉴。      

金川铜镍矿山尾矿砂循环经济研究

分析了金川铜镍矿山尾矿砂的危害和治理现状，从循环经济的思想出发，在试验研究的基础上提出了金川铜镍矿山尾矿砂资源化利用的循环经济模式。该模式所采用的流程是利用尾矿砂与酸性废水的自反应性，模拟地球表层系统中的地质风化作用，大宗量削减废固废液污染物，同时制备出具有高附加值的无定形二氧化硅（白炭黑）、纳米氢氧化镁和纳米氢氧化铁。尾矿砂与酸性废水的自反应技术，不但能综合治理金川铜镍矿山尾矿砂和酸性废水污染问题，还能回收有价组分、获取高附加值产品，实现以废治废、降低消耗、增产增效、减少排放和堆放、防止环境污染的目的。     

赤泥资源化利用现状

赤泥是氧化铝工业产生的固体废弃物，年排放量巨大，不仅造成资源浪费，而且存在极大的环境风险。本文对赤泥的产出、基本性质及其堆存危害进行了介绍，并对目前赤泥主要的利用方向进行总结分析。目前，赤泥的综合利用主要集中在提取有价金属、制备建筑材料和制备环保材料等领域。其中提取有价金属主要集中在铁、铝的回收利用，且有多种工艺路线可选择，而制备建筑材料是赤泥利用量最大的处置方式，可从骨料、胶凝料等多方面降低对自然矿产的消耗，促进建材行业的碳减排。赤泥同样可用作制备环保材料，起到“以废制废”的效果，但必须重视可能发生的重金属浸出，预防有害物质的二次危害。     

“城市矿产”开发利用过程中产生的环境问题与污染防控措施

蕴藏于废旧家电、汽车、电线电缆、电子产品等材料中的可再生利用的金属、塑料、橡胶等“城市矿产”,因其品位高、开采成本低、能源消耗少等优点,具有巨大的开采利用潜力。但由于技术水平低、管理体系不完善等原因,目前“城市矿产”的开采利用过程产生了很多不可忽视的环境问题。对开采利用过程中产生污染的环节进行分析,提出可行的污染防控措施,对于“城市矿产”的合理、绿色开采,提高资源利用率,降低环境污染具有重要意义。     

含钛高炉渣综合利用的研究进展

我国钒钛磁铁矿经高炉法冶炼后钛资源基本都富集在渣相中,结构复杂,无法进一步回收利用,造成钛资源无法有效利用和环境污染等问题。归纳了国内外含钛高炉渣综合利用方面的研究成果,从整体利用和提钛2方面分别讨论了目前已开发的利用方法所存在的问题。整体利用含钛高炉渣(如制作建筑材料、特种功能材料等)法虽然能解决堆积产生的环境问题,但经济附加值低,且大量的钛资源被浪费,对钛资源的利用率低。在含钛高炉渣提钛利用方法中,直接酸解法或者碱法处理制备的产品品质低,经济性差,还会带来二次污染;含钛高炉渣制备含钛合金的方法成本高、产品应用范围窄;选择性富集分选法提钛时含钛矿物的转变不彻底,并且能耗高、添加剂消耗量大,钛的回收率不高;高温碳化—低温氯化工艺中高温碳化过程可以利用液态炉渣的物理热,大幅降低了碳化工序的能耗,低温氯化过程可在400~550℃实现Ti C的选择性氯化,避免了钙镁等杂质的影响,且氯化产物杂质含量低,钛回收率高,产品价值高、市场大。在此基础上,指出高温碳化—低温氯化处理含钛高炉渣具备工业化应用前景,值得进一步开展研究。     

双极膜在磷石膏资源化利用方面的应用前景

磷石膏是磷酸生产过程中产生的主要副产物,其成分和性质受磷矿资源特性和磷酸生产工艺的影响而表现出复杂多变性,除此,磷石膏还表现出产排量大、堆存面积广等特点,这也就严重制约了磷石膏后期的资源化利用途径.现在已有的磷石膏资源化利用技术存在成本高、潜在威胁大、处理量低等缺陷,难以大规模、广范围的应用,而双极膜技术能够借助电场作...     

含重金属尾矿资源化利用研究进展

随着矿产资源的不断开发,大量堆积的尾矿已经成为矿山废弃地和工农业用地重金属污染来源之一,基于国家和社会对生态环境保护的重视,重金属尾矿已经严重制约了矿冶及相关行业的发展。本文积极响应绿色发展,综述了含重金属尾矿的危害并总结了近些年来基于土壤修复的尾矿重金属热脱附、淋洗、电动处理、微生物去除、多物理场强化去除技术,目前虽已进行了大量矿山充填、建材生产、生产高附加值材料及再选回收等方面的资源再利用,但仍存在综合利用率低和堆存量不断增加的问题。通过介绍尾矿基土壤中重金属稳定化处理的有关研究,总结改善含重金属尾矿理化性质的方法,如添加有机废物、生物炭和酸碱材料等,指出尾矿土壤化利用还应考虑其成分、理化特性及资源化成本等因素,表明基于低浓度重金属尾矿的资源化利用是提高尾矿综合利用及无害化处理的有效方法,进而实现土壤化利用更是解决尾矿大量堆积、持久性污染强、有机固体废物利用率低等问题的有效途径,对加强污染防治和绿色矿山建设、持续改善环境质量、坚持可持续发展具有重要意义。     

煤矿“三废”的资源化探讨

煤矿在生产过程中所产生的矿坑水、煤矸石、废风,它们的负面效应表现为对矿区环境造成严重的污染;然而它们还具有正面效应,那就是使之资源化。通过采取"清污分流、分质处理、分级应用","废矸井下就地消化与出井综合处理","煤层瓦斯抽放、将废风中的CH4富集后利用"等技术途径,实现废水、废矸、废气的资源化,从而可取得良好的环境效益、社会效益和经济效益。     

白云鄂博氧化矿直接还原综合利用前景

介绍了白云鄂博氧化矿资源特点以及选矿、冶炼分离技术的现状,评述了包钢传统的选矿-高炉流程存在稀土回收率低,资源综合利用率不高、环境污染严重等问题。分析了包头白云鄂博氧化矿综合利用的必要性,进而提出采用煤基直接还原-选矿联合流程处理该矿的新思路。讨论了该流程综合利用白云鄂博氧化矿的可行性及优越性,认为该流程可以综合回收铁、稀土、铌、钍等有价元素,具有良好的发展前景。     

钼尾矿中有价金属的综合回收研究现状

随着钼产业的快速发展,大量钼尾矿逐年堆积,对自然生态环境造成了严重的污染.钼尾矿因原矿矿石性质、所用工艺等差异呈现不同的特性,但均含有钼、钨、铁等多种有价成分,是一种可利用的二次矿产资源.从钼尾矿中回收共伴生的有价金属是综合利用的一个关键环节.本文综合评述了钼尾矿的资源特点,并详细地总结了近年来回收共伴生有价金属的生产工艺、研究现状及进展,涉及钼、钨、铜、铁、硫等元素的综合回收,也对钼尾矿资源综合利用存在的一些问题进行了探讨,同时提出了合理化建议.     

氧化铅锌矿浮选法研究进展

随着易选硫化铅锌矿石资源的日渐减少，市场对铅锌金属的强烈需求推动了难选氧化铅锌矿石浮选技术的进步。为了系统展示难选氧化铅锌矿石浮选技术的进展，从硫化钠硫化浮选法和硫磺硫化浮选法等2方面总结了硫化浮选技术的进展情况，从重选-浮选联合工艺和选冶联合工艺等2方面总结了联合工艺技术的进展情况，从絮凝浮选法、螯合剂浮选法、组合捕收剂浮选法和组合抑制剂浮选法等4方面总结了基于新药剂的浮选技术进展情况，最后对氧化铅锌矿石浮选技术发展的方向展望。