兰炭末在烧结矿生产中的应用研究

为降低烧结矿成本,用兰炭做为燃料替代部分焦粉进行生产试验.试验结果表明,烧结时兰炭配比达到30%时,在燃料配比不增加的情况下所得烧结矿的软化性能,还原性能、还原粉化性能、转鼓强度等指标达到行业烧结矿标准,能满足炼铁对烧结矿产质量的要求,达到降本增效的目的。     

磷酸活化兰炭粉末制备活性炭的研究

针对兰炭粉末可利用性低及大量堆放带来的污染问题,提出利用兰炭粉末为原料,H3PO4为活化剂,采用化学试剂浸渍预处理,进一步气体活化的方式,单因素法分析不同活化条件对所制得活性炭收率、孔隙结构和碘吸附值的影响。采用ZXF-06/10型自动吸附仪测定所制备活性炭的N2吸附-脱附等温线和孔径分布,确定了H3PO4活化法制备活性炭的最佳工艺条件。试验结果表明:浸渍比和活化温度分别对活性炭的碘吸附值及收率影响显著,当浸渍比为5∶1、H3PO4质量分数40%、活化温度400℃、活化时间40 min时,产品活性炭的碘吸附值最高可达894.13 mg/g,比表面积为926.4 m2/g,总孔容为0.54 m L/g。     

兰炭粉末对剩余污泥浓缩脱水的影响及机理探究

以陕西榆林高挥发分烟煤在中低温条件下干馏热解所得的兰炭粉末对污水处理厂剩余污泥进行调理,在对兰炭粉末及其调理前后城市污泥理化特性分析的基础上,研究经兰炭粉末调理后城市污泥的沉降、浓缩、脱水性能的改善,并通过Zeta电位、显微镜、扫描电镜、红外光谱分析,探讨了兰炭粉末调理污泥的机理。实验结果表明:兰炭粉末按质量比(兰炭粉末/干污泥)为250%投加时,污泥过滤比阻由3.22×1013m/kg降到了4.33×1011m/kg,沉降速率由3.0mL/min提高到了34.3mL/min,污泥浓缩含水率也从98.6%降到了91.2%,滤饼含水率从87.8%降到了63.6%,污泥的热值从10.68MJ/kg提高到21.77MJ/kg。兰炭粉末调理污泥的机理主要是通过吸附作用改善污泥絮凝性能,在抽滤过程中通过构建骨架结构以保持泥饼的高渗透性,减弱污泥亲水性,增强污泥疏水性。     

磷酸抑制城市污泥高温过程中重金属挥发的研究

以榆林市城市污水厂剩余污泥为研究对象,在分析污泥中重金属总量的基础上,研究焙烧温度对重金属总量和形态分布的影响,并对污泥及底灰浸出稳定性进行分析。结果表明,污泥中重金属以Cu、Zn为主,还含少量Pb、Cr及微量Cd。磷酸与重金属元素在高温下生成Cu_5Zn(OH)_6(H_2O)(PO_4)_2、Ca_(19)Cu_2(PO_4)_(14)及Zn_3(PO_4)_2·4H_2O等稳定磷灰石类矿物相,对重金属挥发有一定抑制作用。常温下,Cu、Cr形态较稳定,高温焙烧后,不稳定形态含量增加,Zn在常温或高温下不稳定形态含量均很大。磷酸预处理会降低污泥底灰中Cu、Cd、Pb的浸出量,但会增加Zn、Cr的浸出量。     

粉煤制电石用半焦的黏结剂与黏结机理

为探索煤粉制电石用半焦的黏结剂与不同黏结剂的黏结机理,以及黏结剂对半焦冷、热强度的影响,以不黏煤为主要原料,添加黏结剂,将粉煤冷压成型后热解制得半焦。用热重(TG)和红外光谱(FTIR)的方法研究不同黏结剂的黏结机理,得到不同黏结机理下黏结剂对半焦冷、热强度的影响规律。结果表明：黏结剂A在高温下芳环上的烷基、芳香醚取代基脱落,形成较多的胶质体,黏结能力高;黏结剂B在低温下依靠分子间作用力和表面张力,高温下依靠羧基官能团水化反应形成胶质体,黏结能力高;黏结剂C在高温下芳环上的烷基、羟基官能团脱落,热解产生胶质体,黏结能力高。冷强度为98.66%,热强度为95.12%的半焦可以代替焦炭应用于生产电石。     

封闭恒温法由磷矿磷酸与钾长石反应提钾机理探讨

分析了钾长石矿的物相成分及化学组成 ,利用添加剂磷矿、磷酸与钾长石在反应釜中反应 ,研究了磷酸用量、反应温度、物料配比对钾长石中钾溶出率的影响 ,通过正交实验确定了适宜生产的工艺参数 ,得出最佳操作工艺条件是温度 :2 50℃ ;磷酸用量 (65 % ) :2 2 3ml;配料比m (磷矿 ) :m(钾长石 ) =1∶1。用XRD对水浸渣进行了物相分析 ,探讨了反应机理。实验结果表明 ,钾长石中K2 O溶出率可达 92 %以上     

甲醛-Fenton氧化-吸附法联用处理兰炭废水研究

采用甲醛-Fenton氧化-吸附法联用处理兰炭废水,探讨影响处理效果的各种因素,并利用FTIR、SEM对甲醛法反应滤渣及催化剂进行表征。结果表明,当反应温度为90 ℃,n_甲醛∶n_挥发酚=5∶1,反应时间为90 min时,挥发酚去除率最大为39.8%,COD_Cr去除率为38%,所得固相产物为酚醛树脂;当H₂O₂浓度为22.2 g/L,反应时间为90 min时,COD_Cr去除率最大为49.5%,挥发酚去除率为28%,催化剂可进行回收利用;当活性炭投加量为14 g/100 mL,吸附时间为24 h,挥发酚去除率为64%,COD_Cr去除率为46 %,活性炭对挥发酚吸附以及COD_Cr去除等温线符合Freundlich方程,对挥发酚的吸附过程满足准一级动力学模型,而COD_Cr去除过程则更好地符合准二级动力学模型。     

城市污泥中重金属稳定性的研究

对抚顺三宝屯污水处理厂的剩余污泥进行厌氧消化实验,考察厌氧消化系统中重金属的稳定性。结果表明,厌氧消化工艺对重金属有很好的稳定效果,其中,锌的稳定态含量由40%上升到了50%;铜、铅、镉的都超过了90%;镍的变化很小,稳定态含量依然在35%左右,由于其含量很少,所以不会对环境造成很大的影响。     

半焦末表面改性浮选脱灰及机理研究

低变质煤热解后矿物质在其中富集而导致灰分升高,从而影响了半焦的后续加工利用。为此研究基于浮选脱除矿物质的基本理论,以半焦末为研究对象,在基本性质分析的基础上,采用药剂表面改性浮选分离方法,脱除半焦中的矿物质以降低其灰分。结果表明:用非离子表面活性剂改性时浮选效果最好,其次是阴离子表面活性剂,最后是阳离子表面活性剂。同时,采用扫描电镜、润湿热、红外光谱、表面电位等分析方法,进行了半焦表面改性浮选机理研究。表面活性剂与半焦颗粒表面的吸附主要存在静电吸附、氢键键合和芳环的共轭效应。     

城市污泥在露天矿山生态修复中的应用与研究

城市污泥作为城市污水处理过程中的副产品,含有大量的有机质和丰富的氮、磷、钾等营养物质,但也含有多种重金属。开采后的矿山土壤贫乏且贫瘠,生态修复中需要大量客土,并需及时施肥。通过检测客土成分、计算、实验、专家论证的方法,研究确定客土中污泥产品的掺入量,从而在有效控制重金属含量的基础上,达到利用、处理城市污泥并节约土壤成本的目的,并通过工程实践得到了验证。研究结果显示,污泥产品用于矿山废弃地土壤改良是可行的,不仅使土壤污染风险各项指标符合管制值标准要求,而且土壤肥力得到一定程度的增强,且生态修复效果良好。污泥产品可替代部分矿山修复基质材料,具有一定的创新性,一般情况可节约10%～30%的土壤成本,还能节约一部分外购肥料成本。污泥产品中含有50%左右的水分,一定程度上减少了植被生长的需水量,也减少了养护过程灌溉水的人工、设备等成本。研究结果有望对今后相似工程实践有一定借鉴作用。     

CDK窑法磷酸废渣综合利用试验研究

通过对ＣＤＫ窑法磷酸废渣的系统研究，弄清了其化学组成、矿物组成、矿物相结构及嵌布关系。首次发现了ＣＤＫ窑法磷酸废渣可以作为一种新型人造陶粒使用及将这种新型人造陶粒作为轻骨料来制造轻质混凝土及砌块，为ＣＤＫ窑法磷酸废渣找到了一条市场容量巨大，发展前景广阔，经济效益良好，简单易行的综合利用途径。     

城市生活垃圾压缩机理研究

在分析MSW压缩机理的基础上，对国内外已有的沉降计算模型进行了评述，提出了Gibson和Lo模型更符合压缩机理的观点。     

神木烟煤气化型煤的制备及成型机理研究

本文采用正交试验方法,确定了神木烟煤气化型煤的最佳制备工艺,利用扫描电镜(SEM)研究了该型煤的成型机理.结果表明,该气化型煤的最佳制备工艺是神木烟煤、禹州煤、粘结剂P、粘结剂L、粘结剂F以55～60∶ 25～30∶ 8∶ 5∶2的质量比混合成型,生球依次在60℃、90℃、120℃烘干20 min,最终升温到180℃烘干30 min,冷却即得型煤产品.粘结剂的固化物在型煤内部起到“桥梁”作用,把煤粒粘结成整体而成型,复合粘结剂的有机、无机组分分别与煤中的有机物和矿物质有较强的物理化学作用.     

煤矸石与城市污泥混合制备植生基质的试验研究

同为废弃物的煤矸石和城市污泥在性质上存在着一定的互补性,目前针对协同利用这2种废弃物的研究较少。为探究煤矸石与城市污泥混合制备植生基质的可行性并得到具体的高效利用方式,研究使用不同体积占比（50%、60%、70%、80%、90%）和不同粒径大小（≤2目（8.0 mm）、≤4目（4.75 mm）、≤8目（2.36 mm））的煤矸石与城市污泥混合制成15种植生基质,施用于沙土并种植高羊茅（Festuca arundinaceaL．）,通过测定分析土壤重金属和营养元素含量以及植物的发芽率和生物量积累情况来评价煤矸石与城市污泥共处置的效果。结果表明：污泥可作为植生基质的主要营养源,尤其可以提供大量的磷元素;煤矸石本身含有一定的营养物质且可以调节植生基质的物理结构,使其更适用于困难立地;与其他粒径组相比,煤矸石粒径大小≤8目时土壤中的有机物含量显著提高（P<0.01）;煤矸石的体积占比和粒径大小都对高羊茅的生物量积累有显著影响且两变量之间有明显的交互作用,综合考虑得到当煤矸石与城市污泥的体积配比为1∶1（煤矸石体积占比50%）,煤矸石粒径大小≤8目时,土壤的保水保肥性表现最佳,煤矸石的养分...     

深埋弱黏结顶板采场矿压显现特征及载荷传递机理研究

为分析我国西部煤矿深埋弱黏结顶板中厚偏薄煤层的矿压显现特征及覆岩载荷传递机理,基于力学测试、XRD衍射试验及电镜扫描等研究方法,查明色连二矿2-2中煤层顶板主要砂岩层强度低、黏结力弱、抗变形能力差。现场开采实践表明:工作面开采后顶板覆岩破坏充分并及时充填采空区,致使初次来压和周期来压呈现出静压大,动压小、动载系数小等显现特征。据此,建立了压力拱力学模型,得到了压力拱跨度和拱高之间的关系式,计算出该拱高条件下支架的支护阻力,并通过数值模拟和现场实践得到了很好的验证。     

污泥吸附络合铜的动力学、热力学及其机理研究

为研究污泥对柠檬酸盐络合铜的吸附特性,采用平衡振荡法实验,借助相关方程分析其动力学、热力学特性,并利用BET、FTIR、SEM探讨其吸附机理。结果表明：吸附18 h后达到平衡,总铜去除率接近80%;准二级动力学模型可以较好地描述动力学实验数据;Langmuir方程可以较好地描述热力学实验数据;BET分析表明污泥为微孔结构;FTIR分析表明污泥吸附剂上的—OH、酰胺基、COO-是主要的吸附活性基团;利用SEM明显观察到,吸附后污泥表面有金属沉积物堆积;吸附机理包括络合作用和表面沉淀。