煤矸石固废无害化处置与资源化综合利用现状与展望

煤炭生产和加工过程产生的大量煤矸石堆放地表,不仅造成土地压占、水土流失,而且还会引发山体滑坡、泥石流等地质灾害,给矿区生态环境造成严重影响。我国煤矸石累计堆存量已超过60亿t,压占土地1.3万hm2。2020年,我国煤矸石产量7.29亿t,综合利用量5.26亿t,综合利用率为72.2%。当前我国煤矸石综合利用具有存量和排放量大、产量高度集中、综合利用率不高,区域发展极不平衡,高附加值利用占比小等特点,现有煤矸石的无害化处置与资源化综合利用的规模和能力明显不能满足国家对生态环境保护及“双碳”目标下煤炭综合利用的相关要求。对此,提出煤矸石在采空区充填、地面筑基、塌陷坑回填与土地复垦等方面的规模化无害处置技术和方法,指出井下“采选充处”一体化固体充填开采和采空区地面膏体与浆体充填是控制煤矸石增量、规模化降低煤矸石堆存量的最有效方法。详细阐述煤矸石在发电、建材、资源回收、化工产品制备及农业等方面的综合资源化利用途径,提出构建“煤炭—固废发电—有价元素提取—化工产品—建材材料—井下充填—地面回填—农业应用”的闭合循环产业链模式,建立“多途径、多组分、多层次+梯级回收+生态修复+封存保护+井下高效自动化充填”规模化处置与综合利用体系的煤矸石未来产业化发展方向。      

矿山二次资源综合利用潜力分析

矿山二次资源的特点 矿山二次资源是矿床开采和选矿过程中产生的、仍然堆存或遗留在矿区范围内的废石、尾矿、煤矸石、矿坑水、选矿废水等各种废弃物的总称.从节约资源和循环利用角度而言,它们不应看成是废弃物,而是一种可以回收和利用的资源,所以称为矿山二次资源,是矿业二次资源的重要组成部分.     

二溴邻硝基苯基萤光酮光度法测定煤矸石中微量锗

在H3PO4介质中 ,Tween 2 0存在下 ,Ge(Ⅳ )与二溴邻硝基苯基萤光酮 (DBoN -PF)反应生成红色配合物。该配合物的最大吸收波长为 540nm ,表观摩尔吸光系数为 1 0 2× 1 0 5 L·mol- 1 ·cm- 1 ,稳定时间至少 2 4h。测得配合物的组成比为nGe(Ⅳ ) ∶nDBoN PF=1∶2 ,锗的质量浓度在0～ 2 4 0 μg/L遵守比尔定律。应用于煤矸石中微量锗的测定 ,结果与常用的苯芴酮法相符 ,6次测定的RSD≤ 2 5% ,加标回收率在 98 5%～ 1 0 1 5%。     

“废物”变成了“香饽饽”

在鹤壁市，煤矸石的命运变了!昔日毫无用处的煤矸石，如今变成了抢手货。     

地下燃烧区灭火方案的探讨

根据抚顺石油二厂东山仓库灭火方案的工程实例，对地下燃烧区灭火方案进行了探讨，对今后地下燃烧区的灭火具有一定的指导意义     

河南平煤四矿煤矸石山自燃爆炸成因及防治分析

2005年5月15日、16日,平煤集团四矿矸石山先后发生两次自燃爆炸灾害,8人遇难,122人受伤,造成生命财产的重大损失。论文首先介绍了平煤集团四矿煤矸石的物质组成,分析其致灾原因:高含硫煤矸石的存在是引起煤矸石山自燃的决定因素;煤矸石的堆积方式以及有效的粒径组成在一定程度上决定了煤矸石的透气性,是引起煤矸石山自燃的促进条件;突发降雨是本次灾害的主要导火索。在燃料含量一定,清除比较困难,燃烧已开始并还在不断堆积矸石的情况下,降温和隔氧显得尤为重要。针对本矸石山的实际情况,提出了采用注浆法为主,辅以高温区域表面喷射浆液、挖掘沟槽、表面覆盖等灭火方法;对今后避免矸石山自燃进行了展望。     

荧光熄灭法测定煤矸石中微量锌

在pH8.6的Na2B4O7-HCl缓冲介质中，基于微量Zn^2 对5－溴水杨基荧光酮体系的荧光熄灭效应，建立了测定微量Zn^2 的荧光分析方法。结果表明，当激发波长λex=365nm，荧光发射波长λem=538nm时，Zn^2 量在0.0-400.0μg/L内与体系的荧光熄灭程度呈线性关系，方法的检出限为0.38μg/L。方法用于煤矸石中微量Zn^2 的测定，结果与极谱法结果一致，6次测定的RSD＜3．0％。     

煤矸石堆放对水环境的影响——以山东省一些煤矸石堆为例

采集山东省一些煤矿煤矸石及其堆放区水体的样品进行研究 ,可知煤矸石中硫 (主要赋存在黄铁矿中 )的质量分数为 0 2 8%～ 2 9% ,是重要的水质污染源。大量的Si,Al,Fe ,Ca ,Mg等常量元素及含量较高的As,Pb ,Cr,Mn等微量元素都能对水体产生污染 ;煤矸石堆放区水体的pH值为 4 43～7 93,总硬度高 ,SO2 -4 浓度高 (平均为 12 0 1 0 2mg/L ,最高为 2 6 37 6 9mg/L ,超标 10倍多 ) ,微量有毒、有害组分 (Be ,V ,Mn ,Sr ,Mo ,Ni,F等 )均存在超标或浓度过高现象。对风化的与新鲜的煤矸石分别进行浸泡和淋滤实验发现 :黄铁矿的氧化导致了煤矸石堆放区相邻水体的SO2 -4 ,Fe ,Al的浓度增大 ,黄铁矿氧化生成的酸及其与钙镁盐岩的反应致使pH值变化范围大 ,水体的硬度升高 ;煤矸石风化生成的大量酸使淋滤液pH值降低 ,在酸的作用下水中Ca2 + 和Mg2 + 的浓度增大并维持在一定的水平 ,风化使煤矸石中的黄铁矿发生氧化并以可溶性Fe和硫酸盐形式迁移至淋滤液中 ,煤矸石中赋含的多种多环芳烃能迁移到附近的水体中 ,对环境造成大量的有机物污染 ,这一污染应引起有关方面的高度重视。     

1，5－二（2－羟基－5－磺基苯基）－3－氰基甲■分光光度法测定煤矸石中微量镓

常温下在ｐＨ４的ＨＡｃ－ＮａＡｃ缓冲体系中，Ｇａ与１，５－二（２－羟基－５－磺基苯基）－３－氰基甲　（ＤＳＰＣＦ）形成稳定的蓝色配合物。该配合物在波长６３０ｎｍ处有最大吸收，其表观摩尔吸光系数为３．８×１０￣４Ｌ·ｍｏｌ￣－１·ｃｍ￣－１，配合比为ｎ（Ｇａ）：ｎ（ＤＳＰＣＦ）＝１：２，显色反应在２０ｍｉｎ内完成，稳定时间至少２４ｈ，Ｇａ量在０～１．８ｍｇ／Ｌ时遵守比尔定律。采用ＴＢＰ萃淋树脂分离干扰元素后可实现煤矸石中Ｇａ的测定。