粉煤灰防治煤矸石酸性与重金属复合污染

采用柱状淋溶模拟试验,分析添加粉煤灰防治煤矸石酸性和重金属污染的效果及机理.结果表明：煤矸石淋溶液具有典型的酸性矿山废水特征.在粉煤灰处理中,淋溶液的pH值呈中性或微碱性,重金属浓度显著下降.这主要是因为：① 粉煤灰促进了Fe等氢氧化物沉淀和多种重金属的共沉淀;② 生成的Fe沉淀具有包被作用,阻隔黄铁矿的氧化;③ 碱性环境抑制了氧化亚铁硫杆菌的生长和对黄铁矿的微生物催化氧化.研究表明,粉煤灰直接覆盖可以明显地抑制煤矸石中硫化物的氧化并提高煤矸石淋溶液的水质.     

改性粉煤灰的表征及催化Fenton反应性能研究

为了研究酸改性粉煤灰的改性效果,采用XRD、SEM、BET等检测方法对原粉煤灰和改性粉煤灰分别进行了表征,同时将酸改性粉煤灰作为非均相Fenton氧化法的催化剂对选矿废水进行处理.结果表明,酸改性粉煤灰存在一定量的纤铁矿,其玻璃体表面凹凸不平,存在很多凹槽与孔洞,比表面积约为原粉煤灰的3.5倍,有利于增强其吸附与催化性能.该酸改性粉煤灰用于选矿废水降解,COD去除率可达92%以上,循环利用4次后,对COD去除率仍达68.54%.     

煤样预处理对义马煤生物降解的影响

选用黄孢原毛平革菌对义马煤进行了微生物降解试验,主要考察了硝酸、双氧水和超声波预处理对义马煤微生物溶解的影响.试验结果表明,煤样的预处理可以促进义马煤的微生物降解,硝酸预处理的效果最好,降解率提高了28.34%,并对义马煤原煤样及预处理煤样进行了工业分析和元素分析,煤质分析结果表明预处理是对义马煤的一种氧化方式,增加了煤样中的氧含量,更有利于微生物降解.     

非均相催化臭氧氧化水中难降解有机物效率与机理研究进展

非均相催化剂催化臭氧氧化水中难降解有机污染物,是目前环境处理技术研究中的热点。综述了非均相催化臭氧氧化体系中,不同催化剂催化臭氧氧化去除水中难降解有机物的最新进展,主要包括金属氧化物、活性炭、负载型催化剂及其他常见催化剂催化臭氧氧化对水中难降解有机物的降解效果,并分析了催化剂的使用寿命及稳定性,同时阐述了非均相催化臭氧氧化降解水中难降解有机物的反应机理。     

微生物技术治理煤矿瓦斯的初步研究

用微生物降解煤层中的瓦斯,可减少煤层开采时的瓦斯涌出量,使治理瓦斯的关口前移,对其他治理瓦斯的措施起到重要辅助作用。探讨了微生物技术降解煤矿瓦斯的可能性,从河流底泥的厌氧环境中驯化培养出了CH4氧化微生物,利用正交试验对其生长条件进行了筛选和确定,在实验条件下测试了其处理效率。实验结果表明:该种微生物对CH4具有一定的降解能力,在温度为35℃,pH值为6的最佳条件下,对φ(CH4)=97%的瓦斯,24 h处理效率最高可达87%,说明该微生物可有效降解CH4。     

微生物降解煤矿瓦斯的研究

通过对在含吸附瓦斯煤样中加入微生物降解瓦斯的试验，研究了微生物降解煤矿瓦斯的降解规律和甲烷氧化菌在煤样中的生长规律，在煤样中加入甲烷氧化菌M3011，GYJ3的混合菌种后，对CH₄和CO₂浓度变化进行监测.结果表明：试验煤样中瓦斯的平均降解率为44％，最大达52％，且试验煤样中CO₂浓度的上升进一步证实了煤样中的瓦斯浓度降低正是甲烷氧化菌的氧化作用所引起的.     

浅谈卡林型金矿生物预氧化技术研究现状

卡林型金矿储量巨大、分布广泛,是一种典型的难处理金矿资源。用微生物预氧化技术处理该类矿石,有着潜在的优势。从卡林型金矿资源的特点、微生物预氧化技术的发展历程,以及预氧化过程的基本原理和工艺等方面进行评述,对影响微生物预氧化过程的矿石性质、设备、菌种以及其他生产工艺参数等进行分析,同时针对当前我国微生物预处理技术存在的问题进行了探讨,对微生物预氧化技术的发展和研究提出了合理化建议。     

利用微生物技术治理煤矿瓦斯的研究展望

分析了应用微生物技术治理煤矿瓦斯的可行性,通过初步试验对甲烷氧化菌降解煤样瓦斯有了感性的认识,在已有的对甲烷氧化菌的研究和初步试验的基础上,对应用甲烷氧化菌解决煤矿瓦斯灾害进行了展望。     

利用微生物治理煤矿瓦斯措施研究

分析了甲烷氧化菌的生态分布、分类及其氧化机理;根据煤矿瓦斯抽放半径的测定原理,提出煤层注菌液降解煤层瓦斯有效半径的测定方法,用来检验降解煤体瓦斯效果、介绍了微生物反应器氧化煤矿瓦斯的应用、总结了微生物治理煤矿瓦斯措施的应用及优缺点、设计了煤层注菌液钻孔布置方式。     

粉煤灰和C3N4复合材料对含铬废水的处理

粉煤灰是中国主要的工业废弃物之一,粉煤灰是一种多孔性、具有较大比较面积的固体颗粒,具有一定的吸附能力,可用于重金属的处理,起到以废制废的效果。C_3N_4作为一种非金属可见光响应新型的光催化剂,在光催化研究方面广泛用于降解重金属废水。本文通过研磨混匀处理制成粉煤灰和C_3N_4的复合材料。单因素试验使用粉煤灰和C_3N_4复合材料处理含铬废水,并对操作条件进行选择和优化,单因素试验结果表明,当粉煤灰和C_3N_4投加量40g/L,pH值2,吸附时间40 min,吸附剂配比为C_3N_4含量为5%的条件下,Cr6+去除率可达89.2%。对比试验发现粉煤灰和C_3N_4复合材料的去除效果优于纯粉煤灰。碱改性粉煤灰的去除率能达到92%以上,而粉煤灰和C_3N_4复合材料的去除率略低于90%,进一步研究考虑使用其他方式制备复合材料。     

外源菌群煤生物气化初步研究:菌群结构、煤种及煤孔(裂)隙

以河南义马煤矿、山西山阴煤矿和双柳煤矿不同煤阶煤为研究对象,利用沼液经逐步驯化得到的外源产甲烷菌群为菌源,在千克级的水平上进行了煤生物气化模拟实验。采用16S rDNA测序对驯化得到的菌源进行初步确定,并研究了驯化菌源对不同煤种的气化效果,采用扫描电镜初步研究了驯化微生物形态与煤孔(裂)隙的可能作用。结果表明,不同煤样外源菌群煤生物气化均存在产气周期,可分为快速、缓慢和抑制3个阶段,而不同煤种气化阶段存在明显差异。16S rDNA测序结果显示,甲烷丝状菌属(Methanothrix)占0.02%,而典型的和煤的骨架芳香结构降解相关的微生物类群占约8%,表明降解步骤是煤生物气化的速控步骤。扫描电镜观察发现,驯化后的菌群以球状和杆状为主,部分微生物进入煤的孔裂隙。当以块状煤为底物长期驯化菌源时,菌群的产气效率明显降低。     

内蒙胜利褐煤生物产气前后微生物群落变化

为研究微生物群落在褐煤生物产气过程中的作用以及产气前后煤样性质的变化。以内蒙古胜利褐煤为产气底物,寺河矿区煤层气井排出水中富集产气微生物为出发菌群,在实验室开展褐煤生物产气实验,采用Illumina高通量测序平台分析产气前后微生物群落变化,并利用气相色谱、扫描电子显微镜等手段对褐煤产甲烷量和产气前后煤样物化性质及其煤表面的菌体形貌进行分析。结果表明,内蒙胜利褐煤可以被所富集得到的菌群利用并产生甲烷,产气周期为49 d,期间累计产甲烷量为83. 1 mL,净产甲烷率为7.84 mL/g煤。褐煤生物产气微生物样本中细菌群落多样性丰富,主要优势菌门为厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)、WWE1、拟杆菌门(Bacteroidetes)、互养菌门(Synergistetes)和少量的脱铁杆菌门(Deferribacteres)。原始微生物群落结构多样性较高,经褐煤和基本培养基培养产气后,群落多样性降低。在微生物属水平上菌群结构变化较大,其中W22,Proteiniclasticum,VadinCA02,Tissierella_soehngenia,Clostridium, Dasulfovibrio等菌属在产气过程中发挥重要功能。内蒙胜利褐煤挥发分较高,富氢、富氧,煤表面结构松散有明显裂隙,有利于微生物附着降解,适宜进行生物产气试验。褐煤经微生物作用产气后,水分、灰分、挥发分均降低,固定碳百分比升高,H/C升高,S元素比例下降,利用扫描电镜观察到产气体系中煤表面附着大量短杆状和球状微生物,并存在类似微生物纳米导线的结构。     

五虎山选煤厂原煤自发酸化机理研究

针对五虎山选煤厂高硫煤在洗选加工之前酸化的情况,利用实验及微生物分类测序技术对煤样酸化的成因机理进行研究,并对微生物在不同分类水平下相对丰富度进行统计。结果表明:刚从矿井采出的原煤中微生物的丰富度最高,存在四种具有硫氧化功能的硫杆菌属,分别是Acidithiobacillus、Sulfobacillus、Acidiferrobacter和Azonexus,且随外置时间的增加,这类微生物含量逐渐减少。依据微生物复合作用理论对这类菌属的作用机理进行分析,煤样酸化的主要原因是高硫煤中硫铁矿在空气、水和微生物的共同作用下形成硫酸、硫酸高铁溶液,从而影响了煤炭的加工利用。     

准东煤灰熔融温度表征结渣特性的试验研究

针对准东煤灰熔融温度与实际结渣特性出现严重不符的问题,利用微波消解法对准东原煤和按GB/T 212-2008制得的灰（称为国标灰）进行分析,得到其金属元素含量。试验结果表明：在国标法制灰过程中,煤中的主要金属元素均有不同程度的逃逸,用金属氧化物逃逸率表征金属元素的逃逸特性,除了熔点比较低的碱金属氧化物逃逸率较高,熔点比较高的Al2O3和CaO的逃逸率也高达87.51%和58.77%,由此导致国标灰灰熔融温度升高,与煤实际的结渣特性不符。灰化温度从815 ℃降低到500 ℃后制得灰的软化温度ST为1 230 ℃,比国标法制得灰的软化温度1 330 ℃低100 ℃。与灰熔融温度相比,灰成分指标更能表征准东煤的结渣特性。     

低阶煤的微生物转化研究进展

从低阶煤的特点与生物可降解性、可降解微生物菌种、煤炭微生物降解机理及降解产物分析与应用等方面进行了详细的论述,对低阶煤的微生物转化利用研究的进展情况进行了综述,并指出今后低阶煤微生物转化的主要研究发展方向.     

保德矿区煤岩煤质特征及成煤环境研究

保德矿区位于鄂尔多斯盆地东北缘,属于河东煤田,为晋北大型煤炭基地。为了揭示保德矿区不同煤岩煤质的形成环境,利用煤岩煤质等技术参数,分析了煤层镜/惰比、灰分、煤灰组分、硫分等参数指标的变化规律,并结合地层沉积相特征,探讨了保德矿区主采煤层的煤岩煤质特征及成煤环境演变规律。研究结果表明: 矿区内主采煤层物理性质相似,以半亮型煤及半暗型煤为主,显微组分以有机组分为主,无机组分以粘土矿物为主;镜质组反射率相近,煤化程度整体较低。各主采煤层水分含量较低,差别较小;灰分以中～低灰为主,煤灰组分以SiO2、Al2O3为主;挥发分含量较高,以中高～高挥发分为主;硫分含量差别较大,8#煤为低硫煤,10#煤和11#煤属于低中硫煤,13#煤为中高硫煤。保德矿区太原期至山西期成煤环境整体为半咸水海陆过度环境,氧化性逐渐增强,盐度减少,受海水的影响程度逐渐减弱;太原期至山西期主要成煤期经历了一次周期性海侵海退大旋回,侧面揭示了保德矿区海侵成煤（10#煤和11#煤）和海退成煤（8#煤和13#煤）两种成煤模式。     

Effects of dissolved oxygen and carbon dioxide under oxygen-rich conditions on the biooxidation process of refractory gold concentrate and the microbial community

Biomining microorganisms obtain energy from the oxidation of reduced sulfur and iron (II) by using dissolved oxygen (DO) as the electron acceptor. Carbon dioxide, the carbon source for biomining microorganisms, is essential for biooxidation. However, to date, no published reports exist regarding the effect of reactive oxygen species (ROS) and the CO₂ content in an oxygen-rich condition (when oxygen is sufficient) on the biooxidation process. In this study, a microbial community was used to oxidize refractory sulfide gold concentrate in a 1.5 L experimental stirred tank reactor. The effects of DO in a slurry and the CO₂ content in the intake gas on the biooxidation process, bacterial growth and microbial community were investigated. It was found that the biooxidation efficiency increased at first and then decreased as the DO level elevated, while the content of ROS significantly increased within the bacteria cells. Under an oxygen-rich condition, the biomass increased as the CO₂ content increased, while the biooxidation efficiency first increased and then decreased. These changes revealed that the oxidation activity of biomining microorganisms was inhibited by a high CO₂ content and that bacterial growth and energy utilization were decoupled. Leptospirillum ferriphilum-like bacteria and Sulfobacillus thermosulfidooxidans were the dominate strains in the experiment. As the DO increased, the relative proportion of L. ferriphilum-like bacteria in the bacteria community first increased and then decreased, while S. thermosulfidooxidans showed the opposite trend. With an increasing CO₂ content in the intake gas, the relative proportion of S. thermosulfidooxidans increased, while that of L. ferriphilum-like bacteria decreased.     

煤的选择性聚团法深度脱灰研究

介绍了煤的高效选择性聚团法脱灰机理,并通过改变脱灰过程中的煤种、用油量、粒度、搅拌时间,进行了选择性聚团法脱灰实验。结果表明:变质程度较高的煤种更有利于团聚,随着油用量、原煤解离程度及搅拌时间的增加,以及团聚物的粒度增加,精煤的灰分降低。灰分为17.32%的原煤经过选择性团聚法脱灰后,精煤灰分可降低至3.03%。     

煤泥絮团分选超净煤的试验研究

为探索处理动力煤选煤厂煤泥的新途径,以动力煤选煤厂煤泥为研究对象,分析了煤泥的性质、煤泥中矿物质的种类和嵌布特征,通过分步释放浮选试验考察了该煤泥的理论精煤产率和灰分,分析了煤泥经超细粉碎后分选超净煤的可行性。基于扩展DLVO（EDLVO）理论,论证了絮团浮选前采取高剪切搅拌的必要性,研究了高速搅拌对颗粒和药剂之间的促进作用。采用絮团浮选方法,对超细粉碎后的煤泥进行了超净煤分选试验,探讨了高剪切搅拌叶轮线速度、搅拌时间、煤泥粒度和非极性油用量与分选效果的关系。试验结果表明,只有在高速搅拌的情况下超细粉碎后的煤泥颗粒才能形成絮团,并且在与药剂作用后,降低了需要输入的搅拌功耗;高速搅拌还可以促进药剂的分散,从而增加药剂与煤颗粒的碰撞概率;若要达到较好的絮团分选效果,需要一定程度的搅拌强度和适当的搅拌时间。当粉碎平均粒度为4.70 μm、非极性油用量为135.24 kg/t、叶轮线速度为12.56 m/s、搅拌时间5 min时,分选出的超净煤灰分达到1.15%,产率为69.23%。     

煤炭微生物预处理浮选脱硫降灰的试验研究

将草分枝杆菌作为煤的浮选药剂对矿浆进行预处理 ,考察了不同的煤粒度、矿浆浓度、菌液浓度等因素对浮选脱硫及降灰效果的影响。试验结果表明 ,微生物预处理浮选脱硫是一种有效的洁净煤技术 ,在最佳试验条件下 ,全硫脱除率和灰分脱除率可分别达到 70 %和 75 %。