煤矸石中重金属元素释放的动态淋溶规律

针对阜新矿区不同风化程度的煤矸石,结合该地区降雨及气候特征选择分别选择初始pH值为5、6的淋溶液,探讨了煤矸石中微量重金属元素的释放规律。结果表明:①重金属原生含量的多少是影响其析出的基础,原生含量越高,经过动态淋溶后析出量越大;②淋溶液的初始pH值浓度对其最终pH值的影响不大;淋溶液本身的酸碱度对重金属元素析出有较大影响;③煤矸石的风化程度对于其重金属元素的析出有较大影响,所有被检测的重金属元素在中等风化程度下析出量最多,Cd、Cr、Pb在严重风化程度下的析出量要大于未风化程度下的析出量,Cu、Mn则相反。     

煤矸石淋溶水环境影响的分析研究

以阜新新邱露天煤矿排土场煤矸石为例,采用模拟天然降水的淋溶试验方法,研究了煤矸石淋溶液中的主要污染物质及其淋溶规律,分析了露天煤矿排土场和井工煤矿矸石山淋溶水对其周围地表水、地下水、土壤和植被的影响,并提出了相应的综合防治对策。研究结果表明：煤矸石富含碱金属和碱土金属,其淋溶液中主要污染物为总硬度、硫酸盐、硝酸盐、锰和钠等,风化煤矸石表面吸附的无机盐类是比较容易水溶的,受雨水淋溶后溶出较快,而其矿物结构内部的阴、阳离子释放速率较缓慢;淋溶水中无机盐类对水体的污染会使水的硬度提高,带有成涩味,锰、钠等金属元素超标,从而影响水体作为工业、农业、渔业和生活用水水源的使用。     

土工布处理下酸度对煤矸石淋出液中重金属含量的影响

煤矸石充填塌陷地的传统方法势必造成下部土壤和水资源的重金属污染.在此次柱状淋溶实验中,我们选取聚乙烯丙纶、涤纶针刺、高密度聚乙烯和涤纶复合四种土工布来研究土工布对煤矸石淋出液中重金属迁移的阻隔作用.研究结果表明,四种土工布都能降低淋出液中重金属的含量.由于各种土工布的厚度、材料、生产方法和防渗能力的不同,发现不同土工布对不同重金属的阻隔作用不同,同时发现淋溶介质的酸性不同,对淋出液中各种重金属含量的影响不同.通过分析去离子水淋溶介质和酸性淋溶介质的淋溶结果,得出聚乙烯丙纶土工布能显著降低淋出液中重金属Cr的含量,HDPE土工膜降低重金属Pb和Cu含量的效果显著.在不同的处理效果下,淋出液中Cr、Pb、Cu的含量相对于对照最大能降低50%、47.9%和25.3%.淋出液中各种重金属的浓度与淋出液的pH值之间呈现良好的三次非线性函数关系,且有80%的相关系数大于0.6.与去离子水做淋溶介质的结果相比较,在酸性淋溶介质淋溶过程中,土工布处理下的煤矸石中重金属离子更趋于稳定.重金属Cr,Pb和Cu分别能被聚乙烯丙纶、涤纶针刺和HDPE这三种土工布有效地吸附.涤纶复合土工布将淋出液的pH值稳定在7到7.4之间,更适宜作物生长.土工布功能强大,能够发展成为一项技术被应用到国内矿区土地复垦工程中用来防治污染.     

煤矸石淋溶微量元素对高速公路沿线土壤水环境污染的仿真研究

利用淋溶试验,模拟天然降雨,分析煤矸石路堤填筑过程中给高速公路沿线地下水造成的污染,获得了大量真实可靠的数据,得出了煤矸石淋溶液中无机盐是是造成高速公路沿线地下水污染的主要原因.并基于多孔介质流体力学和溶质运移动力学建立了描述微量元素在土壤-水环境系统中迁移的数学模型,并利用该模型对煤矸石淋溶微量元素在道路沿线土壤-水环境中的迁移规律进行了模拟分析,预测了污染物浓度变化规律及分布特征.图5,表2,参12.     

演马矿煤矸石矿井填充对地下水环境的影响

对演马矿煤矸石进行浸泡和淋溶实验,研究了煤矸石矿井填充对地下水环境的影响.实验测定淋溶液中矿化度最高为6.80 g.L-1,高锰酸盐指数为7.50 mg.L-1,锰指数为2.30 mg.L-1;浸泡试验溶出液中pH值、高锰酸盐指数、氟离子(F-)超过地下水3类标准.结果表明,对地下水产生影响的主要污染因子为矿化度、氟离子、高锰酸盐.锌、锰、铜等重金属溶出率随时间增长较快,但不超标.这表明可以用煤矸石进行矿井填充,以解决煤矸石的污染.     

矿区废弃物不同工艺处理对淋溶水的影响

采用柱状模拟试验研究煤矸石和粉煤灰不同工艺处理对淋溶水的影响,结果表明:煤矸石淋滤液酸性极强,污染性较大,对照GB3838-2002《地表水环境质量标准》的要求超标严重。添加粉煤灰在一定程度上能够减轻淋滤水的pH值,SO42-,PO43-,Fe污染,煤矸石和粉煤灰均匀混合以及上下分层工艺能够有效地降低煤矸石对周围水环境的污染,为治理矿区酸性水提供了理论依据。     

杨麦间作系统中树木对土壤3种形态磷淋溶的影响

采用田间试验的方法,研究了杨麦间作系统中树木对土壤磷素淋溶流失的影响,设定株行距分别为:2 m×5 m(LⅠ)、2 m×15 m(LⅡ)的2种密度间作系统以及单作小麦地(CK),测定距地表60 cm深处淋溶液体积与淋溶液总磷(TP)、可溶性总磷(TDP)以及总颗粒附着态磷(PP)的质量浓度及其淋失量。结果表明:1 2种密度间作模式对淋溶液体积控制效果优劣均为:LⅠ、LⅡ、CK。在同一间作密度(LⅡ)下,距离杨树越近,淋溶液体积降低越明显。2 2种密度间作模式对淋溶液中TP、TDP以及PP质量浓度控制效果优劣均为:LⅠ、LⅡ、CK。在同一间作密度(LⅡ)下,距离杨树越近,淋溶液中3种形态磷质量浓度降低越明显。3土壤淋溶液中磷素流失形态以TDP为主。间作密度越高,距离杨树越近,淋溶液中TP、TDP以及PP流失量就越低。实验表明,株行距为2m×5 m(LⅠ)的间作系统对农田土壤磷淋溶的削减作用较强。     

不同pH值的淋溶液对土壤中多菌灵的影响

本文采用实验室模拟试验的方法,研究了多菌灵在不同浓度及不同pH值的淋溶液中的淋溶行为。结果表明,多菌灵的淋出量与淋溶液的浓度呈正相关,而与淋溶液的pH值呈负相关。浓度为50ml,pH值为4的标准缓冲溶液淋出的多菌灵的量最多。     

煤矸石淋溶试验研究及资源化利用技术

本文通过对鸡西某矿排出煤矸石淋溶试验研究,研究了煤矸石中有害微量重金属元素Hg、Cd、Cr、Pb淋溶特性,分析了影响因素pH值和淋溶时间对淋溶结果影响规律,并阐述了当前煤矸石资源化利用技术都有哪些。     

不同淋溶方式下石英砂柱中铁锰的运移淀积特征

以石英砂为装柱材料,用不同浓度的铁锰单一或混合溶液淋溶石英砂柱40次,研究淋溶液的pH（pH5,pH3．5）,铁锰物质的量比（1：1,2：1,4：1）和淋溶方式（铁锰同时淋溶或交替淋溶）等因素对石英砂柱中铁锰淀积和运移的影响。结果表明：i）不同淋溶方式的处理间铁锰形态分布存在显著差异。随淋溶次数的增加,铁锰同时淋溶的砂柱内,各形态的铁锰淀积量逐渐增加,而铁锰交替淋溶砂柱内的铁锰含量随淋溶阶段而变化;2）相同淋溶方式,不同铁锰物质的量比处理的砂柱间铁锰淀积量差异显著,淋溶液锰浓度高的处理其游离锰、非晶锰的淀积量较大;3）相同铁锰物质的量比,铁锰同时淋溶处理的游离铁锰和非晶质铁的淀积量高于相应交替淋溶的,而非晶质锰的反之;4）pH3．5淋溶处理的砂柱中,铁锰淀积量总体高于pH5的,以下层（25cm）的含量最高,铁锰具有向下运移的规律,但在pH5淋溶处理的砂柱中该现象不明显;5）石英砂表面淀积的游离和非晶质铁锰随着淋溶的进行总体呈现增加的趋势,前期淀积的游离铁锰对后阶段游离铁锰的形成有促进作用,游离铁与非晶质铁的淀积量呈正相关。     

非饱和煤矸石淋滤仪改进及应用

为提升非饱和煤矸石室内淋滤试验的可靠性与准确性,对传统非饱和煤矸石淋滤仪的降雨模拟系统进行改良,实现了随机降雨路径的模拟,并增大了煤矸石有效淋滤体积。同时,以韩城桑树坪煤矿煤矸石为研究对象,揭示了不同降雨强度和风化程度组合条件下煤矸石淋滤特征,试验结果是：(1)淋滤液电导率(EC)及SO4_^2-浓度(c)均随淋滤时间呈整体下降趋势,且可划分为快速下降和缓降趋稳两个阶段;(2)采用指数型函数、傅里叶函数及幂函数对不同试验条件下EC-t和c-t关系曲线进行拟合,拟合函数R_²介于0.87~1.00;(3)167mm/h降雨强度下,淋滤液电导率及SO_4^2-浓度对风化程度的敏感性指数最大,分别为3.14和7.64;(4)相较其它条件下淋滤液电导率及SO_4^2-浓度,83mm/h降雨强度和风化3a矸石条件下淋滤液EC值和c值更高。分析得到三点结论：(1)煤矸石可溶元素释放量主要呈指数型函数衰减,并在试验进行3~5h后趋于稳定;(2)风化程度为影响煤矸石可溶元素释放能力的主控因素;(3)较小的降雨强度和较高的风化程度有利于煤矸石元素持续淋滤释放。     

矿区煤矸石对周围农田玉米作物污染研究

文章通过对比焦作矿区演马矿矸石堆放场新鲜矸石和风化矸石中重金属和有机污染物质量分数,说明矸石中有毒有害物质在自然因素下会迁移或淋滤出来。对矸石堆周围农田中玉米进行重金属和苯并(a)芘质量分数检测,结果说明,矸石堆周围农田玉米中Pb、Cu、Zn、苯并(a)芘检出率均为100%,Cr为97.11%;检测物质均有超标,其中Pb超标率高达78.26%,苯并(a)芘达15.56%;大量的煤矸石随意堆放在矿区四周,不仅破坏周围生态环境,也会造成二次资源的浪费,应加强煤炭行业清洁生产和循环经济的推行工作。     

煤矸石浸泡污染物溶解释放规律研究(二):不同风化煤矸石在不同酸度条件下浸泡实验

对新邱露天矿不同风化程度的煤矸石在不同酸度条件下溶解释放污染物的规律进行了浸泡实验研究,结果表明：煤矸石风化程度越高,溶解释放的无机盐类污染物量越多,并释放出一定量的氟化物、耗氧和总铁、重金属和砷等微量物质.酸度对煤矸石中污染物的溶解释放有重要影响,酸度越大,单位质量煤矸石溶解释放污染物量越多,酸度高有利于煤矸石的污染物溶解释放.     

Effects of the mineral phase and valence of vanadium on vanadium extraction from stone coal

The influence of roasting on the leaching rate and valence of vanadium was evaluated during vanadium extraction from stone coal. Vanadium in stone coal is hard to be leached and the leaching rate is less than 10% when the raw ore is leached by 4 mol/L H₂SO₄ at 90℃ for 2 h. After the sample is roasted at 900℃ for 2 h, the leaching rate of vanadium reaches the maximum, and more than 70% of vanadium can be leached. The crystal of vanadium-bearing mica minerals decomposes and the content of V(V) increases with the rise of roasting temperature from 600 to 900℃, therefore the leaching rate of vanadium increases significantly with the decomposition of the mica minerals. Some new phases, anorthite for example, form when the roasting temperature reaches 1000℃. A part of vanadium may be enwrapped in the sintered materials and newly formed phases, which may impede the oxidation of low valent vanadium and make the leaching rate of vanadium drop dramatically. The leaching rate of vanadium is not only determined by the valence state of vanadium but also controlled by the decomposition of vanadium-bearing minerals and the existence state of vanadium to a large extent.     

煤燃烧过程中砷的析出规律

为降低煤中砷元素对大气造成的污染,采用煤燃烧实验研究了煤燃烧过程中砷的析出规律。研究结果表明,在煤燃烧过程中,随着燃烧温度的升高,煤中砷的释放率逐渐增大,残留到燃煤灰渣中的砷含量逐渐减少。在不同的燃烧温度下,燃煤灰渣量几乎没有改变,煤中砷的释放率却有较大的差异。燃煤排放的飞灰和烟尘以及粉煤灰的裸露堆放是环境砷污染的主要途径之一。     

煤矸石综合利用制取絮凝剂的研究

煤矸石是我国煤炭工业的固体废弃物,对环境和生态平衡造成了极大的危害.阐述了目前煤矸石在我国的综合利用情况,介绍了以煤矸石为原料,用酸浸法从中提取聚合氯化铝、聚氯硅酸铝、聚合硫酸铝3种絮凝剂的工艺路线,对絮凝剂的目前需求状况和应用前景做了深入分析.     

A primary study of simultaneous leaching of silver containing manganese ore and a sphalerite concentrate

It is demonstrated that a low grade, silver containing manganese deposit can be exploited by reaction with a ZnS concentrate. In the process, Mn（IV） is reduced to Mn（II） and the ZnS converted to ZnSO4. In the process, Mn and Zn are solubilized. By studying the effects of quantity of reducing agent and sulfuric acid added and of time, temperature and liquid-to-solid ratio on the leaching process, the optimum technological conditions have been achieved un- der which the amount of manganese leached was 98 %. The silver can be removed from remaining solids by adding ammonia liquor. Then by adding hydrazine hydrate, sponge silver with purity up to 99 % can be obtained with a recovery of 87 %.     

氧化锌矿的碱浸出

将处理氧化铝矿物的拜耳法移植于氧化锌矿的湿法处理形成"锌拜耳法",用浓碱浸出氧化锌矿,然后降低温度或浓度使锌以氢氧化锌的形式析出,析出母液经浓缩处理后返回浸出矿,研究氧化锌矿的碱浸出过程。研究结果表明:当氢氧化钠浓度为5mol/L,浸出温度为85℃,液固比为10:1,浸出时间为2h时,氧化锌矿中锌的浸出率为77%,铅的浸出率为9%,镉的浸出率为5%。     

Estimate of arsenic emission amount from the coal power stations in china

Arsenicisoneofthemostpopularandharmele-mentsintheenvironment[13].ThearsenicpollutionintheatmosphereisveryheavyinFushun,Shenyang,Lanzhou,Guiyang,ChengduandChongqing,etc.IntheSouthwestChinathereare3000eventsofarsenictoxicosisbecauseofhigharseniccoalscombustionandabout10000peopleareeffected[4,5].Therefore,thesourcesofarsenicintheenvironmentanditstreatmentarepaidmoreattentionto.CoalisthebasicpowersourceinChinaandabout1000milliontonsperyearisconsumeddirectlyasfuel[6,7].Steamcoalburntinpowerstat…