罐道超音速喷涂316L不锈钢涂层的腐蚀磨损行为

研究了超音速喷涂316L不锈钢涂层在pH=2.97,pH=6.97,pH=9.98三种煤矿地下水和5%NaCl盐水环境下的腐蚀磨损行为.利用ZAHNER IM6e电化学系统实验涂层的腐蚀电位和阻抗特征、MM-2000型实验机研究涂层的摩擦因数、磨损量与载荷和时间的变化关系.利用kykyS-3000N型显微镜对腐蚀磨损后的形貌进行观察,借助D/Max-3B 型X射线衍射仪对316L喷涂前后物相分析.实验结果表明:超音速喷涂316L不锈钢涂层的腐蚀电位较碳钢基体上升300 mV;不锈钢涂层在5%NaCl和pH＝2.97矿井水的强腐蚀性环境下的界面腐蚀主要为浓差腐蚀,在pH=6.97和pH=9.98矿井水的弱腐蚀环境下的界面腐蚀主要为电荷传质腐蚀;XRD结果显示,超音速喷涂不锈钢涂层和不锈钢喷涂材料的物相主要为γ-（Fe, Ni）, γ-（Fe, Cr）, 合金元素烧损较少,超音速喷涂316L不锈钢涂层的摩擦因数随加载载荷增加而减小,磨损失效方式为轻微黏着磨损.     

神东矿区高氟矿井水分布特征及形成机制

神东矿区煤炭资源丰富,但淡水资源匮乏,高氟矿井水已成为制约矿井水循环利用的关键因素,然而高氟矿井水的来源和形成机制尚未进行过系统研究。系统采集了神东矿区62组不同水体样品,利用数理统计、离子比及因子分析等手段,在矿物溶解与沉淀,蒸发浓缩,阳离子交换,竞争吸附和人为污染作用等方面探讨了神东矿区高氟矿井水的F~-质量浓度特征和空间分布规律,并分析了其来源和形成机制。结果显示:神东矿区矿井水中F~-质量浓度为0.16～12.75 mg/L,平均值为5.01 mg/L,有77.78%的样品超过了《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)。从空间分布看,神东矿区矿井水中F~-质量浓度呈现西北高,东南低的态势,高氟矿井水主要分布在布尔台矿和乌兰木伦矿等矿区。垂向上看,高氟地下水主要集中分布在埋深150～300 m,主要为3~(-1)煤和5~(-2)煤开采后产生的矿井水的埋深范围。偏碱性,高TDS,Na~+,HCO~-_3,和低Ca~(2+)是形成高氟矿井水的主要水化学环境。延安组是高氟矿井水最主要的补给来源。高氟矿井水的形成主要受含氟矿物的溶解控制,方解石和白云岩的溶解饱和影响了萤石等含氟矿物的溶解平衡,造成矿井水中F~-质量浓度的升高;阳离子交换作用提升了矿井水中Na~+的质量浓度,HCO~-_3的竞争吸附置换出了黏土矿物表面吸附态的F~-,均促进了F~-在矿井水中富集,而蒸发浓缩和人类活动对高氟矿井水形成贡献较小。     

克里沃罗格矿区井下水利用问题

由于铁矿石井下开采,克里沃罗格矿区各矿井每年要抽出2500～3000万m~3的井下水,其矿化程度为5～96g/L,平均为30g/L。主要含氯化物,氯化物含量高达15～48g/L,硫酸盐含量达1.4～2.4g/L,镁含量达0.8～1.9g/L,超过饮用水及养鱼塘最大容许浓度多倍。据测定,矿井水中还有重金属铜、铅和镉等。     

煤矿矿井水处理与资源化

根据煤矿矿井水的水质特点,将煤矿矿井水分为中性矿井水和酸性矿井水,并指出了中性矿井水和酸性矿井水的水质污染特点.提出了中性矿井水采用:调节+混凝沉淀+多介质过滤+精密过滤+膜处理+消毒的联合处理工艺,使处理后的矿井水能够达到生活饮用水卫生标准.介绍了确定工艺中的有关参数的方法和应考虑的因素.为矿井水的污染治理与回用提供了一个经济可行的技术方案.     

聚合硫酸铝铁的制备及处理煤矿矿井水的研究

用硫酸铝和硫酸铁混合液制备了聚合硫酸铝铁(PAFS),并用X射线衍射仪(XRD)及红外光谱仪(IR)对产物进行了表征。还分析了煤矿矿井水的性质,结果表明该矿井水呈碱性,水中悬浮物粒度小,短时间内难以自然沉降。用制备的PAFS处理了该矿井水,并获得了适宜的处理条件:p H=7.0、800 m L矿井水中加入1%的PAFS 8 m L、沉降时间为80 min。     

我国煤矿区水环境现状及矿井水处理利用研究进展

煤炭长期占据我国能源消费结构的主体地位,因煤矿建设、开采、洗选、加工、废旧煤窑和矿井关闭等引发矿区一系列水环境问题尤为突出。国家大力支持"煤炭革命",煤炭安全绿色开采成为新时代的主题,环保部门越发重视煤矿区的水环境问题。分析研究了我国煤矿矿区现阶段的水环境现状,针对不同矿区、不同矿井水类型,从矿井水污染模式和类型、含水岩组结构破坏、水资源流失、矿区土壤重金属富集和废弃矿井水位回升诱发的环境地质问题出发,总结我国煤矿区水环境研究现状、技术水平和未来发展趋势,并以矿井水处理为重点,分析归纳了洁净矿井水(物理法)、含悬浮物矿井水(混凝和超磁分离法)、高矿化度矿井水(蒸馏、离子交换和膜分离法)、酸性矿井水(物理、化学和生物法)、特殊组分矿井水(絮凝沉淀和离子交换法)和矿井水回灌(深层回灌)的水质特点、处理工艺和优缺点,并指明了未来的研究方向。根据煤矿区矿井水资源化利用现状,提出矿井水用于工农业生产、生活和特殊组分的矿井水资源化利用的优势和局限,针对特殊组分的矿井水提出了矿井水资源化利用的技术体系和理论框架,为进一步丰富和完善矿区水资源利用提供技术支撑。最后,针对矿井水资源化利用过程中的问题提出了"阻断、减量和保护"三原则,并对未来我国煤矿区环境现状和矿井水处理利用进行了展望。     

克里沃罗格矿井水的利用问题

克里沃罗格矿区地下矿山每年要排出25～30Mt以上含矿物质5～96g/L、平均30g/L的矿井水,这主要是含氯化物15～48g/L、硫酸盐1.4～2.4g/L和镁0.8～1.9g/L     

改性丝光沸石处理含重金属离子矿井水试验研究

天然丝光沸石经改性可增强其阳离子交换能力.在静态条件下,研究了改性Na型沸石颗粒处理含重金属离子矿井水时,沸石用量、pH值、温度、离子共存等因素对离子交换效果的影响并作出分析.结果表明:在60℃、pH值为5.2、反应时间为80min条件下,选用粒度为80～100目的Na型沸石投加量按10.0g/L处理矿井水,能使矿井水中Cd2+、pb2+、Cu2+、Zn2+重金属离子含量降低到国家规定的排放标准之下.     

高浊度矿井水资源化处理条件优选试验研究

为了解决高浊度矿井水直接排放造成资源浪费的问题,针对晋牛煤矿矿井水水质和利用现状,进行了资源化处理条件优选试验,研究了不同混凝剂及投放量对水样浊度的影响,并对絮凝剂的最佳投放时间进行分析。研究表明:原浊度为175.4 NTU的矿井水,采用投放浓度为1.5m L/L的聚合氯化铝(PAC)作为混凝剂和浓度0.8 mL/L的聚丙烯酰胺(PAM)作为絮凝剂配合使用,并且PAC投放时间要超前PAM投放时间90 s时混凝能力最佳,出水浊度为2.9 NTU,浊度去除率达98.3%,总投放成本大幅降低但能够保证出水水质,能够实现高浊度矿井水的资源化。     

基于《水处理工程》的酸性高铁矿井水综合实验设计

菱镁矿尾矿煅烧后产生的轻烧镁粉对于酸性矿井水的处理具有效果好、操作条件良好、沉渣少等优点。通过对轻烧镁粉的成分分析可知,主要成分氧化镁占比高于90%。以山西某煤矿酸性矿井水为研究对象,对其进行常规水质分析可知,总铁浓度为230.01mg/L、亚铁离子浓度为66.98mg/L、pH值为3.24。采用轻烧镁粉进行酸性矿井水处理,设计正交实验,分析初始pH值、药剂投加量、曝气量、曝气时间等对处理效果的影响。实验结果表明,在投加轻烧镁粉量为0.50～1.00g/L时,酸性矿井水初始pH值可由3.15～3.31提高到6～9左右,缓冲性能较好,较容易控制投加量使pH值控制在6～9;轻烧镁粉处理酸性矿井水时三个主要因素的影响程度大小为:投加量搅拌时间搅拌速度,当轻烧镁粉投加量为0.85g/L、搅拌速度为400r/min、搅拌时间为12min时,实验效果较好;利用轻烧镁粉提高酸性矿井水的pH值到7.48时,曝气5min,曝气量为0.5m3/h,聚合氯化铝(PAC)投加量为10mg/L时,经处理矿井水中亚铁离子和总铁浓度可分别降至0.07mg/L和0.17mg/L,满足排放或回用水对总铁的要求,且改善了沉渣的沉降性能,大大缩短了沉降时间。     

神东矿区典型矿井水中氟的分布特征及形成机制

神东矿区位于陕西省北部和内蒙古鄂尔多斯市南部，气候干燥且降水稀少，水资源缺乏。矿区煤炭开采过程中产生的大量矿井水是重要的生产生活水源，然而神东矿区不同区域的矿井水氟化物浓度相差较大，部分区域浓度较高，为此笔者分析了高氟矿井水的分布特征及成因，对矿井水的资源化复用具有重要意义。基于神东矿区不同区域的58组矿井水水质分析结果，运用数理统计法，Piper三线图、Gibbs图，SI模拟等研究方法，同时通过对不同区域采集岩心和煤层顶板岩石进行XRF分析，探讨神东北部和中心矿区不同埋深矿井水中氟的时空分布特征及形成机制。研究结果表明：研究区矿井水中F-的质量浓度变化范围为0.3～13.7 mg/L，均值为4.3 mg/L，较高F-浓度的矿井水pH呈碱性。在水平方向上神东矿区呈现北部和西南部矿井水中F-浓度较高、东南部矿井水中F-浓度低的现象；垂直方向上呈现随开采深度的增加而增加的趋势，不同深度延安组含水层地下水所补给矿井水的F-浓度差异较大，深度80～130 m延安组含水层地下水补给矿井水中F-浓度较低，200～500 m延安组含水层地下水补给矿井水F^-浓度相对较高。矿井水中...     

防渗帷幕耐久性的评价方法

在复杂的矿山地质条件下,为防止地下水的危害而建立的防渗帷幕的效果,在很大程度上取决于注浆材料的耐侵蚀性。工程地质注浆专业公司根据注浆浆液侵蚀动力学研究了防渗帷幕的耐久性。注浆材料的耐蚀性实验方法规定,浆液试块置于侵蚀性介质中一定时间,然后确定试块的物理力学特性,物相组成及化学成分。由于侵蚀性介质的作用,浆液的物相组成和化学成分的变化往往会影响其强度特性。比较注浆材料的强度特性及相应的物相     

榆神矿区矿井充水因素及矿井水的利用

以榆树湾井田为例,论述了榆神矿区矿井水文地质条件及矿井充水因素。认为榆神矿区矿井水资源较丰富,部分煤矿的涌水量可达8 000 m3/d左右,是矿区供水和生态环境建设宝贵的水资源,提出了利用矿井水的建议。     

利用露天采坑处理矿井工业废水的技术

文章通过对露天矿采坑的实际条件和矿井工业废水水质特点的分析,结合工业废水过滤净化机理,介绍了以露天矿采坑氧化塘(稳定塘)为主的净化处理工艺技术和处理矿井水的效果。     

氢氧同位素组成对阜新煤矿区矿井水来源的解释

为确定阜新煤矿区矿井水来源,2007年2 月份(冬季)、 5- 6月份(春、 夏季)先后2次采样测定了阜新煤矿区不同类的自然水体(雨水、河水和矿井水)的氢氧同位素(δD,δ¹⁸O)值,得到了当地大气降水线和矿井水的δD－δ¹⁸O组成关系.通过与全球、中国东部和黄河三角洲地区大气降水的雨水线方程对比,结果表明：① 前后2次采样测定的δD,δ¹⁸O值几无差异,显示各类水中δD－δ¹⁸O组成稳定,不受季节、时间和分布区域影响的特征,说明阜新煤矿区水源单一,河水及地下水/矿井水来源即为大气降水;② 阜新煤矿区水体的δD－δ¹⁸O组成关系偏离Craig线,呈轻微的正向漂移,相关性不明显,这种情况往往出现在干燥气候下或封闭的盆地中,较强的蒸发作用是导致样品δD－δ¹⁸O关系偏离正常雨水线的主要原因,该结论非常符合阜新煤矿区的半干旱气候特征和内陆盆地地理特征;③ 采动裂隙网络构造了大气降水与矿井水之间直接的水力联系,有利于当地大气降水的δD－δ¹⁸O组成关系保持稳定,并使矿井水的δD－δ¹⁸O组成关系与之相当.     

生物炭吸附煤矿酸性矿井水中污染物技术展望

煤矿酸性矿井水（AMD）是煤炭生产与利用过程中产生的一种工业废水,pH值往往分布在2～4之间。吸附法是处理酸性矿井水中污染物离子的有效方法;绿色无污染、经济有效的吸附剂是该技术规模化应用的关键。无机材料包括沸石、贝壳等天然矿物材料,粉煤灰、冶金残渣等工业固废,人工合成材料,以及有机材料如生物炭等都可以用于吸附酸性矿井水中的污染物。其中,生物炭材料由可再生生物质（如秸杆、木屑、污泥等）制取,具有发达的孔隙结构以及丰富的表面化学官能团,且绝大多数的生物炭都呈碱性,能在去除酸性矿井水中污染物离子的同时提高其pH,是一种非常有前景的绿色吸附剂。本文综述了酸性矿井水的形成机制和危害,简要介绍了酸性矿井水的预防和处理技术,重点论述了生物炭材料在吸附酸性矿井水中污染物离子方面的研究现状,探讨了该技术存在的问题,认为吸附法与其他技术相结合是其规模化应用的主要趋势,并提出生物炭吸附与中和沉淀法协同处理煤矿酸性矿井水的工艺路线。     

义煤集团矿井水探放浅析

义煤集团陕渑煤田、新安煤田属水文地质条件简单矿井,但矿井在采掘过程中仍会受到突水威胁,必须采取有效措施进行矿井水的探放与防治.介绍了义煤集团公司在进行断层水、底板高压承压水及采空区水探放过程中采取的不同方法和措施.     

高矿化度矿井水纳滤膜适度脱盐技术研究

高矿化度矿井水在我国西部矿区普遍存在。近年来随着煤炭西进战略的实施,该区域的干旱、水污染和生态退化问题日益凸显,迫使关于高矿化度矿井水资源化和达标排放的政策法规日益趋严,进而倒逼高矿化度矿井水节能高效脱盐技术不断发展。为进一步提高西部矿区高矿化度矿井水的资源化利用水平、降低脱盐成本,基于广泛的矿井水水质水量、分布现状和脱盐技术现状调研,针对现阶段高矿化度矿井水脱盐主流技术因非选择性脱盐和单纯追求高脱盐率而产生的过度脱盐、工艺复杂、高能耗、膜污染等问题,提出针对煤矿区溶解性总固体(TDS)在1 000～3 000 mg/L微咸矿井水分级分质回用适度脱盐工艺。适度脱盐核心是对矿井水中特定离子(如Ca~(2+)、Mg~(2+)、SO_4~(2-)等)进行有选择性的脱除,在满足相关水质要求前提下使脱盐成本最小化,实现节能脱盐和降本增效。将微咸矿井水的适度脱盐作为目标,将纳滤膜(NF)的筛分、道南效应作为理论基础,通过室内配水试验、现场小试、实验室表征等,系统性研究微咸矿井水的适度脱盐工艺及其关键运行参数。结果表明NF在允许部分一价离子通过的同时能够截留矿井水中高价态特征离子,其较为宽泛的脱盐率区间(37.4%～98.25%)相对反渗透技术在微咸矿井水适度净化方面更具优势;由于纳滤膜运行压力低、膜孔径大,相比反渗透膜的抗污染能力更强,纳滤适度脱盐工艺在无机污染物较重的微咸矿井水净化方面具有较大应用前景。     

煤矿矿井水处理技术综述

国家发改委、能源局2013年1月29日联合印发《矿井水利用发展规划》称,到2015年,我国将逐步建立较完善的矿井水利用法律法规体系、宏观管理和技术支撑体系,实现矿井水利用产业化。受地质条件等因素的影响,矿井水的杂质成分与含量差异也很大。通过查阅文献,对煤矿矿井水的处理技术现状进行了综述。     

高矿化度矿井水井下循环利用水质指标研究

高矿化度矿井水的排放影响着矿区周边生态环境,为提高高矿化度矿井水的利用量,降低对环境的风险,介绍了九龙矿基于国内高矿化度矿井水处理利用技术现状,选择将高矿化度矿井水深度处理后,回用于井下生产和回灌井下含水层,实现高矿化度矿井水的零排放的案例。以该矿地下水水质为基础,结合《地下水质量标准》(GB/T 14848—2017)中Ⅲ类水质要求,确定该矿高矿化度矿井水井下循环利用水质指标,指导深度处理工艺选择,促进煤矿向绿色矿山、绿色生产方式的转变,为其他同类矿山提供借鉴。