煤矸石资源化研究现状

煤矸石是我国累计存量和占地最多的工业废弃物,对煤矸石的资源化利用具有重要的经济和社会价值。文章介绍了煤矸石在发电、制砖、制取无机纤维、充填、高性能耐火材料和生物肥方面的最新资源化利用现状,具有一定的指导意义。     

活化煤矸石在水泥砂浆中的应用研究

同时采用煅烧、机械细磨和添加化学激发剂三种手段加工处理煤矸石,采用力学性能测试研究了水泥砂浆的强度,通过XRD分析了煤矸石的成分和结构.试验结果表明,经复合加工处理后,煤矸石活化效果明显,得到的活化煤矸石掺混水泥胶砂强度较高.水玻璃的加入可进一步提高煤矸石的活性.经700℃煅烧,水玻璃加入量为1%样品的砂浆强度最高.     

用煤矸石制备吸附剂

煤矸石可用以制取吸附剂。这是因为将煤矸石处理后能有效地吸附酚、氯酚、芳香烃等废水中的有机物,其吸附能力和吸附亲合力超过由高质量煤制备的传统的吸附剂——活性炭。由煤矸石制备吸附剂的过程与优质煤制吸附剂     

西曲矿煤矸石资源化综合利用实践研究

针对西曲矿煤矸石资源综合利用的现状和存在的问题,设计了煤矸石熔化制备无机矿物纤维的技术方案,并将该技术方案项目在西曲矿进行了实践建设。该项目运行效果理想,有效地实现了煤矸石资源的综合利用,有较好的经济效益和社会效益,该煤矸石资源综合利用技术具有较好的市场推广价值。     

高效硫酸盐还原菌对煤矸石硫污染的修复作用

利用从黄土中分离的硫酸盐还原菌修复煤矸石酸性污染,以乳酸钠作碳源,探讨了加不同量碳源和不同接种量情况下硫酸根的去除率,并对煤矸石浸液的pH值、氧化还原电位和电导率的变化作定量测定,研究了硫酸盐还原菌的几种影响条件.实验结果表明:利用硫酸盐还原菌来修复煤矸石酸性污染的思路可行,向煤矸石中接种硫酸盐还原菌硫酸根最高转化率可达95.5%,可提高煤矸石浸液的pH值,降低其氧化还原电位和电导率,从源头上抑制酸矿水的产生,能有效控制含硫煤矸石在降雨酸性淋溶的环境污染.     

氧化亚铁硫杆菌浸出高硫煤矸石中硫的试验研究

采用实验室自主分离筛选出的氧化亚铁硫杆菌,通过恒温水浴振荡器浸出煤矸石中的硫,研究了该菌株对高硫煤矸石中硫的脱除效果,主要考察了矿浆浓度、温度、振动条件以及时间等因素对微生物脱硫的影响。试验研究结果表明:在矿浆浓度20%,温度30℃,浸出时间8周,静态条件下,利用氧化亚铁硫杆菌处理煤矸石,可使煤矸石中硫由原来的8.47%降低为1.62%,降硫率为80.87%,其中无机硫降低了83.96%,有机硫降低了63.85%。     

煤矸石质固土材料的制备

利用大量排放的工矿业固体废弃物煤矸石,按一定比例掺加矿渣、水泥熟料、消石灰以及石膏,可制备出性能优良、成本低廉的煤矸石质固土材料.试验结果表明,煤矸石质固土材料的各组分含量对固化土的无侧限抗压强度都有较大影响,固化土的强度随着煤矸石与矿渣比的上升而下降;随着消石灰外掺量的增加而上升,并在消石灰掺量为20%时达到最大;石膏外掺量的增加也能有效提高固化土强度,测得其固化土7 d无侧限抗压强度为4.3 MPa,28 d和90 d分别可达5.3MPa和6.55 MPa.     

改性煤矸石去除凡口铅锌矿选矿废水中硫化物

以韶关市某废弃煤矿的煤矸石为主要原料制备了改性煤矸石A、改性煤矸石B、改性煤矸石C。用这3种改性煤矸石及未改性煤矸石进行去除凡口铅锌矿选矿厂外排废水中硫化物的实验室试验,结果表明：改性煤矸石A具有最强的硫离子去除能力;适宜的除硫工艺条件为常温、废水pH值保持原值、煤矸石投加量2.0 g/L、搅拌速度300 r/min、反应时间60 min。根据实验室试验结果,采用改性煤矸石A在凡口铅锌矿试验厂进行去除选矿外排废水中硫化物的半工业试验,硫离子的去除率达到87.5%以上,处理后废水的硫离子浓度降到0.42 mg/L以下,符合国家和广东省排放标准。     

酸雨作用下钢纤维煤矸石混凝土耐久性研究

基于酸雨循环侵蚀试验,探究了在不同pH值酸雨溶液与钢纤维掺量条件下,钢纤维增强煤矸石混凝土质量、劈裂抗拉强度及碳化深度等耐久性指标的变化特性。结果表明：第1次酸雨循环时,pH值为2.0酸雨溶液中钢纤维煤矸石混凝土达到最大质量,其增加率为0.25%,随后骤降到最小质量,其质量损失率峰值2.37%;钢纤维煤矸石混凝土劈裂抗拉强度损失率与循环数呈近似线性关系,其最大损失率为21.91%;不同pH值酸溶液中钢纤维煤矸石混凝土碳化深度与酸雨循环数呈正相关,显著性表现为pH=2.0＞pH=3.0＞pH=4.0;1.0%钢纤维掺量是钢纤维煤矸石混凝土的最优掺量,可优化其空隙结构,有效抑制酸雨溶液的侵蚀。     

浅谈义马矿区煤矸石利用途径

大量堆放的煤矸石不仅占压土地,影响生态环境,而且在一定条件下会发生自燃,污染大气环境.介绍了义马矿区煤矸石排放状况,对其组成特征进行了研究,根据煤矸石的物质组成特征,提出了义马矿区煤矸石利用途径:可用于发电、生产建筑材料、生产农肥、制取化工产品、提取微量元素等.     

阴离子交换纤维的制备及应用

以聚丙烯无纺布为基材,甲基丙烯酸甲酯为单体,采用辐射接枝共聚的方法制备接枝共聚物,再功能化处理制成阴离子交换纤维,并应用其处理含氰废水.交换纤维制备的最佳工艺条件是温度65℃、时间2h、单体浓度20%、交联剂5%、阻聚剂0.3g.最佳条件下的接枝率为6.46%.功能化后的聚丙烯阴离子交换无纺布,交换容量可达5.26%.接枝共聚-功能化后所得的聚丙烯基离子交换无纺布,可以吸附含氰废液中的氰,饱和吸附量为1534.1mg/g,且随着接枝率的增大,其对含氰废液中氰的吸附效果越来越好.     

碳酸钙晶须对碱激发高炉矿渣保温材料性能的影响

以高炉矿渣为主要原料,氢氧化钠为碱激发剂,双氧水为发泡剂,碳酸钙晶须为改性剂制备新型无机保温材料。探讨了碳酸钙晶须掺量对所制取保温材料物理性能的影响。试验结果表明：以高炉矿渣质量为基准,在碱激发剂氢氧化钠和发泡剂双氧水添加量分别为6%和2%、水固比为0.5 g/mL的情况下,添加3%的碳酸钙晶须的试件（养护时间为28 d）体积密度为0.52 g/m3,抗压强度为1.15 MPa,导热系数为0.081 W/m·K,该材料的物理性能达到保温材料的标准。     

煤炭固体废弃物煤矸石在复合材料制备中的应用

综述了煤炭固体废弃物煤矸石在复合材料制备加工中的应用,主要从金属基体复合材料、无机非金属基体复合材料、聚合物基复合材料等制备工艺及性能特点进行了阐述,着重介绍了煤矸石在非金属基复合材料制备加工中的应用,并对煤矸石在复合材料制备中的应用进行了展望.     

煤矸石混凝土抗氯离子渗透实验研究

为了解煤矸石混凝土抗氯离子渗透性能,以自燃煤矸石为粗、细集料,42.5普通硅酸盐水泥为胶凝材料并掺入粉煤灰,制备煤矸石混凝土试件,进行抗氯离子渗透实验,研究了水胶比、粉煤灰掺量以及抗压强度对煤矸石混凝土抗氯离子渗透性能的影响。结果表明：非稳态条件下煤矸石混凝土氯离子渗透深度随水胶比增加而加深,呈正相关,氯离子渗透深度增长速度在水胶比0.42~0.48时较快,在水胶比0.48~0.56时缓慢;氯离子迁移系数与水胶比呈正相关,与粉煤灰掺量呈负相关;氯离子迁移系数随抗压强度增大而减小,呈负相关,负相关显著性强弱表现为粉煤灰掺量0%<粉煤灰掺量20%<粉煤灰掺量40%。掺入粉煤灰可以改善煤矸石混凝土耐久性能。     

某电解锰渣免烧砖的抗压抗折性能研究

以澳矿和永州矿1∶1的化合锰渣为主要原料,添加少量硅矿添加剂制备电解锰渣免烧砖。研究电解锰渣预处理时间、洗涤次数及药剂B的用量对免烧砖抗压、抗折性能的影响。经研究发现,随着添加剂硅矿含量以及洗涤次数的增加,免烧砖的抗压、抗折强度均呈平稳增大的趋势;随着药剂B用量和预处理时间的增加,免烧砖的抗压、抗折强度均呈先增大后减小的趋势。最终可以确定最佳的工艺条件为:电解锰渣80%,硅矿添加量20%,电解锰渣预处理时间2 h,洗涤次数2次及药剂B用量为300 mL,在此条件下,免烧砖的抗压强度为11.25 MPa,抗折强度为5.16 MPa,免烧砖的抗压、抗折性能满足JC 422-91和JC 239-91标准规定。     

坭兴陶土的塑性改造及在特种陶瓷中的应用

对坭兴陶土的塑性提高及在特种陶瓷中的应用进行了研究.结果表明:添加5%～10%的维罗球粘土可大幅度提高陶土的可塑性;添加15%～25%的改造后的陶土于红外陶瓷制备中,获得了塑性优良的坯料,其中添加量为25%.陈腐48h,可塑度可达到0.433,添加量为20%、陈腐60h,坯料的可塑度达到0.424;经高温烧成后,陶瓷的密度达到3.43g/cm3.明显优于其它对比粘土.     

湖泥混合浆液的性能对其初凝时间的影响

某矿帷幕注浆工程预使用湖泥作为注浆原材料,但高压灌注条件下出现地层吃浆量大、扩散半径远远大于帷幕体厚度等问题,通过现场对不同水玻璃添加量条件下及不同带压条件下浆液初凝时间进行研究,最终得出对于透水率大的地层,建议将水玻璃添加量控制在15%~20%的范围内,可减小浆液扩散半径;此外,当混合浆液压力提高0.5 MPa时,其初凝时间能缩短1h左右,因此,可适当提高注浆压力来缩短混合浆液初凝时间。     

银离子对钴矿石微生物浸出的影响

在微生物浸出钴矿石过程中添加银离子,考察了银离子对浸矿细菌生长、钴矿石生物浸出行为的影响。结果表明,银离子添加量对浸矿细菌的生长有直接影响,当添加量低于20 mg/L时,银离子对浸矿细菌的生长影响不大,但继续提高银离子浓度将对浸矿细菌的生长产生抑制作用;添加银离子能够加速含钴矿物的氧化溶解速率,显著提高金属浸出率,在矿浆浓度10%、浸出温度38 ℃、转速160 r/min、银离子浓度15 mg/L条件下,银离子的催化效果最佳,此时金属钴浸出率可提高28.0%,金属铜浸出率可提高26.8%。     

煤矸石增钙活化处理研究

采用X射线衍射分析方法系统研究了高温活性区不同氧化钙掺量时煤矸石增钙活化处理过程的影响,结果表明:当煅烧温度在1100～1150℃时,且CaO掺入量较低的情况下(生石灰的掺量≤25%),能生成相对较多的硅酸盐活性矿物:当煅烧温度高至1200℃以上时,不适宜煤矸石进行增钙煅烧处理,其中,当CaO的掺入量较高时(生石灰的掺量≥30%),即能生成较多的C2AS矿物,该种矿物对煤矸石活性的表现极为不利.扫描电镜分析结果表明,增钙活化后煤矸石的微观结构呈疏松状态.力学强度试验结果表明,经过增钙活化处理的煤矸石胶凝性能明显提高.     

粉煤灰掺量对煤矸石骨料混凝土性能影响研究

为探讨粉煤灰作为矿物掺合料对煤矸石骨料混凝土性能的影响,在制备煤矸石骨料混凝土试件时,掺入0%、15%、25%、35%、50%的粉煤灰来取代等量的水泥,进行抗压强度、碳化性能及干燥收缩性能试验研究。结果表明,煤矸石混凝土的抗压强度随粉煤灰掺量的增加而有所降低,且均低于未掺粉煤灰时的混凝土抗压强度,但当掺量为15%时,煤矸石混凝土的90 d抗压强度超过同龄期未掺粉煤灰时的混凝土强度;当粉煤灰掺量不超过35%时,对煤矸石混凝土的碳化性能影响不大,粉煤灰掺量达到50%时,煤矸石混凝土的抗碳化能力降低明显;随粉煤灰掺量的增加,煤矸石骨料混凝土的干燥收缩性能得到改善,50%粉煤灰掺量时干燥收缩率最小。试验表明,适量掺入粉煤灰能改善煤矸石骨料混凝土的后期强度及干燥收缩性能,且对碳化性能影响不大,这为煤矸石骨料混凝土掺粉煤灰的应用提供了试验依据。