神东矿区天然矿物中的氟化物浸出规律研究

随着神东矿区煤炭开采向深部转移，矿井水中氟化物超标问题凸显，因此研究氟化物的主要来源对控制矿井水中的氟化物浓度具有重要的意义。为证明天然含氟矿物是矿井水中的氟的主要来源，深入了解天然含氟矿物在矿井水中的浸出过程，以神东矿区为对象，分析了不同深度矿井水中的水质变化规律，研究了不同深度矿物中的氟化物变化，并讨论了天然含氟矿物在矿井水中的氟化物浸出规律。研究结果表明，当煤炭开采深度大于120 m时，矿井水中氟化物浓度超过地表III类氟化物标准值，并且含氟矿物在天然矿物中的比例增大。通过对矿井水中阴阳离子成分分析，认为矿井水中氟化物主要来源于煤炭开采深部含氟矿物的浸出。研究不同水岩作用条件下含氟矿物浸出规律发现，提高水岩作用强度，可以加速含氟矿物中氟化物的浸出；当岩水比例增大（大于1∶50）时，部分含氟矿物的氟浸出浓度大于1.0 mg/L；特别在酸性或碱性条件下，由于离子交换作用和溶解平衡机制，含氟矿物中难溶性氟化物发生浸出。综上所述，在一定的水岩作用环境中，天然含氟矿物中的氟化物浸出，可导致矿井水中氟化物浓度超标（大于1.0 mg/L），这一结论为在复杂地质条件下精确管控天然矿物的氟化物浸出...     

酸性矿井水中潜在可回收资源研究进展及技术应用

酸性矿井水是采矿行业面临的严峻的环境问题，当前关于酸性矿井水的大量研究工作更侧重于最大限度降低酸性矿井水对环境的影响，而对酸性矿井水中丰富、有价值资源的回收则研究相对较少，如何高效地实现酸性矿井水中有价值资源的回收仍然是一个巨大的挑战。本文通过查阅当前世界各国对酸性矿井水资源化及相关技术的最新研究成果，全面系统地总结了酸性矿井水潜在的可回收资源及技术应用。酸性矿井水中潜在的可回收资源主要包括回用水、硫酸、金属和稀土元素，这些有价值资源的回收不仅能降低其对环境和生态安全的影响，而且还能为化学品和能源提供持续供应，并实现经济价值以抵消部分治理成本。此外，酸性矿井水中潜在有价值物质的回收技术主要有吸附法、生物吸附法、膜技术法和组合工艺。组合工艺是最理想的回收技术，不仅能高效地对酸性矿井水进行处理，还能实现水的再利用和有价值资源的回收。在此基础上，本文将资源回收和再利用作为酸性矿井水可持续的治理目标，并提出了酸性矿井水在资源化层面存在的问题和值得探索的方向。     

神东矿区顶板垮落岩体在不同水化学条件下的离子迁移特征

采空区内含有大量的顶板垮落岩体，矿井水在地下水库内储存过程中，与采空区内顶板垮落岩体存在离子交换/吸附、溶滤等水岩相互作用，在一定程度上影响矿井水水质。采集了内蒙古哈拉沟矿区采空区顶板垮落岩体，对其阳离子交换容量(CEC)进行测定，并开展了不同水化学条件下(Na⁺、Mg²⁺、K⁺、Ca²⁺质量浓度各250 mg/L)的水岩耦合静态吸附-溶出实验。实验结果表明：采空区顶板垮落岩体的CEC与粒径大小成反比，当粒径小于120目(0.125 mm)时CEC达134 mmol⁺/kg,采空区顶板垮落岩体中交换性盐基离子总量排序为交换性钙?交换性镁>交换性钠>交换性钾；静态吸附-溶出实验48 h后各体系中离子质量浓度趋于平衡，Na⁺体系溶液中阳离子质量浓度均有所升高，其他3种体系中，原有离子质量浓度均有所下降，且K⁺质量浓度下降幅度最大。采空区顶板垮落岩体交换至水溶液中的离子质量浓度由高到低的顺序为：Ca²⁺&g...     

轻量化新材料在核电DCS机柜应用若干问题研究

轻量化新材料目前在汽车、航天等工业领域的研究和应用取得了前所未有的发展,通过采用新材料实现产品的轻量化、保证产品的高可靠性成为当前技术的发展趋势。高强度钢、铝镁合金、工程塑料、碳纤维等复合材料在不同的领域逐渐对传统材料进行替代均有成功的案例,实现新材料的规模化应用除了受到材料本身性能的制约,以及各行业对产品功能的需求的多样性制约外,还会有经济性的考量。作为核电站的中枢神经,核电DCS（数字化仪控系统）机柜也有轻量化和产品高可靠性双重需求,因此有必要开展此领域的研究。本研究一方面通过对不同行业成熟的功能材料进行调研,探讨了材料在核电工控领域的应用;另一方面通过设定目标产品需求,对汽车航空航天轻量化新材料的应用情况进行调研,选定了可应用于安全级机柜的新材料。本研究将新材料产品形态与先进的拓扑优化技术相结合,开展了机柜主承载结构设计和制造性分析,为新材料在核电机柜领域的应用提供了保障。