矿山酸性排水静态预测与评价

全面论述了硫化金属矿山中,暴露于地表的废矿石与尾矿经风化氧化产生酸性排水(ARD)潜在性的静态预测与评价方法,总结与比较了酸碱计算法(ABA Test)、净产酸量测试法(NAG Test)及硫酸标准液酸碱计算法(BC Research Initial Test)等ARD预测与评价方法的优势,通过静态预测,硫化金属矿山废矿石与尾矿产酸的潜在性分别为产酸矿、非产酸矿和产酸不确定矿.     

沸石质子酸的量化计算

本文介绍了量子化学计算在探讨沸石酸性方面的应用。通过不同模型上量化计算结果,了解沸石质子酸中心的结构,性质和酸强度,讨论如何寻找合适的质子酸性量度,并将其与实验结果进行关联。     

酸蚀裂缝导流能力实验结果新应用

根据API行业标准,利用酸蚀裂缝导流装置开展了冻胶酸裂缝导流能力的测试,计算溶蚀速率来推导酸岩反应速率,并根据酸蚀前后导流能力计算残酸浓度,比传统的残酸浓度更精确,应用反应速率与残酸浓度值计算酸液有效作用距离。实验结果表明冻胶酸残酸浓度随着闭合应力的增大而增大,闭合应力越大越早失去效果,鲜酸浓度越高,残酸浓度越高。此法既能更精确预测酸液有效作用距离又能评价酸蚀导流能力,是一种经济适用的酸蚀效果评价方法。     

铜陵新桥硫铁矿废石的酸性排水研究

文章首次研究铜陵新桥硫铁矿的排石场,从排石场随机采取7个废石样,使用改进的酸碱计数测试法来研究废石的产酸能力和酸中和潜力,实验可知新桥硫铁矿产生矿山酸性排水。同时根据实地情况,提出一些治理酸性排水的措施,从而减少酸性排水对周围环境的危害。     

钒酸铋复合钼基氧化物的制备及降解有机染料废水性能研究

介绍了钒酸铋复合钼基氧化物。将稀硝酸、十六烷基三甲基溴化铵、钼酸钠、氢氧化钠和钒酸铋作为试剂对钒酸铋复合钼基氧化物进行制备,给出详细制备过程。通过样品结构表征结果,选择样品A对有机染料废水进行降解。分析了有机染料废水降解性能的评价方法,将酸性红B溶液看作有机染料废水进行实验,介绍了其紫外分光光度计曲线和标准曲线,对酸性红B溶液的降解率进行计算。在双氧水添加情况、催化剂使用量以及降解反应时间不同的情况下,采用制备的钒酸铋复合钼基氧化物对酸性红B溶液进行降解,分析降解性能。结果表明,钒酸铋复合钼基氧化物能够有效降解有机染料废水。     

裂缝型碳酸盐岩储层酸压数值模拟

酸压是碳酸盐岩储层重要的大型增产改造措施,酸压中,准确预测酸液作用距离对酸压设计至关重要,其决定酸压改造范围、影响酸压目标缝长设定及酸压效果预测。裂缝型碳酸盐岩储层非均质性极强,基质较致密,天然裂缝所在区域渗透率很高,酸液滤失严重。目前各种酸压模型假设裂缝面上渗透率均匀分布,也不能考虑天然裂缝对滤失的影响,这些模型预测的酸液作用距离较长,酸压设计缺乏可靠的模拟模型。针对该问题,本文进行了裂缝型碳酸盐岩储层酸压数值模拟研究,首先基于地质统计规律建立人工裂缝面上渗透率分布模型、天然裂缝分布模型,并基于地质统计参数生成裂缝面上渗透率及天然裂缝分布;然后建立酸液流动、酸液滤失、酸岩反应数学、粗糙酸蚀裂缝表面形成过程模拟模型;再将以上模型耦合求解,形成酸压模拟模型。基于该模型,进行了广泛的数值模拟研究,分析了天然裂缝参数对酸液作用距离、酸蚀裂缝表面的影响。研究发现,天然裂缝对活酸作用距离和酸蚀裂缝表面影响显著,考虑天然裂缝时,其作用距离显著低于常规模型预测的距离,酸蚀裂缝表面更粗糙;裂缝型储层酸压设计中,天然裂缝是不可忽略的因素,新模型预测的酸液作用更合理。该研究为裂缝型碳酸盐岩储层酸压设计提供了更可靠模拟工具。     

曲酸生产菌的紫外线诱变及发酵条件研究

通过对米曲霉菌株进行紫外线诱变处理,采用快速显色的平板初筛方法,得到三株曲酸产量较高和产酸性能比较稳定的米曲霉突变菌株,并从中筛选出产酸能力最高的米曲霉菌株10V-2。经对该菌株发酵条件进行初步研究,找出了该菌株的最适发酵产酸培养条件,使其摇瓶发酵曲酸产量达到30.51 m g/L。     

庐江矾矿废石产酸潜力的评估

酸性废水已成为严峻的环境问题,严重影响矿山周围生物的生存,亟需解决。本文采用ABA(酸碱计数法)与NAG(净产酸量)两种方法对庐江矾矿废石样品的产酸能力进行评估,以此可以为今后矿区生态修复作些参考。实验结果表明:庐江矾矿废石净产酸潜力值以及NAG值均大于20 kg H2SO4/t,该样品具有较高的产酸潜力。     

固体酸催化合成癸二酸二丁酯

评述了对甲苯磺酸、氨基磺酸强酸性阳离子交换树脂、六水三氯化铁、五水四氯化锡、氧化亚锡、十二水合硫酸铁铵、硫酸铜、七水硫酸锌、硫酸钛、一水硫酸氢钠、固体超强酸和杂多酸等催化荆催化合成癸二酸二丁酯的合成方法,指出上述的固体酸催化剂是合成癸二酸二丁酯的良好催化剂。     

CNDO/2法研究Ni/ZSM-5沸石的酸性结构参数

本文采用CNDO/2方法计算了Ni/ZSM-5基本结构基体的电荷分布,依据Moritor等处理分子筛酸性的基本思想,得到了Ni/ZSM-5沸石的酸性结构参数α_0,为计算镍改性的ZSM-5沸石分子筛的质子酸活度系数和质子酸活度提供了重要信息。     

矿山酸性废水的形成机理及防治途径初探

硫化矿系的矿山在开采过程中常常产生含有金属硫酸盐的矿山酸性废水。这些酸性废水在井下腐蚀管道和设备，危害矿工健康，危害矿工健康；在地面污染地表水，破坏水生和陆生生态环境。本文根据微生物学，化学动力学和化学热力学的理论，探讨矿山酸性废水的形成机理和影响因素，并提出一些防治措施。     

氧化亚铁硫杆菌对矿山酸矿水中金属污染元素分布的影响

酸矿水是含硫化物矿石在表生条件下与水圈大气圈及微生物相互作用产生的，是环境污染的重要来源．安徽铜陵地区是长江中下游典型多金属矿集区之一，在长期开采过程中产生大量废矿石．地表条件下这些含硫化物的废矿石被氧化，产生对生态环境有严重影响的酸矿水．以鸡冠山矿山为例分析酸矿水中主要微量元素和氧化亚铁硫杆菌的分布特征及相互关系．研究表明，自然酸矿水中存在大量氧化亚铁硫杆菌，酸矿水的形成可能与氧化亚铁硫杆菌的发育有一定联系，氧化亚铁硫杆菌促进酸矿水形成；鸡冠山酸矿水的pH值在2．5～4．2之间，与适宜氧化亚铁硫杆菌生长的酸性条件一致；微量元素在酸矿水中的分布与pH值和氧化亚铁硫杆菌的分布密切相关，在最适宜氧化亚铁硫杆菌生长的pH值3．0左右的酸矿水中微量元素浓度达最低，说明氧化亚铁硫杆菌和酸度对微量元素的分布有一定制约；酸矿水中高度富集微量元素，比河水中溶解态的微量元素含量高出几千倍到几十万倍甚至千万倍．     

实验室条件下磁黄铁矿的氧化机理

为了从源头上控制矿区酸性废水的产生,在实验室模拟了自然条件下磁黄铁矿的风化过程,确定了酸性废水的产生机理和影响因子.实验结果表明：磁黄铁矿在空气中的氧化产物为FeSO4,Fe2（SO4）3和FeO（OH）;生物氧化的产物主要为FeSO4,Fe2（SO4）3和FeS2,尾矿堆大量存在的氧化亚铁硫杆菌能加速磁黄铁矿的风化过程.     

AMD蚀化下砂岩的损伤本构模型

通过酸性矿山排泄水(AMD)蚀化砂岩的力学性质研究,利用Weibull函数分析砂岩微元体强度分布特征,导出单轴压缩下砂岩的损伤本构关系;基于AMD蚀化下砂岩主要胶结物含量的变化,引入砂岩化学损伤变量,得到蚀化后砂岩的等效弹性模量;根据推广的Lemaitre应变等效原理,建立AMD蚀化下砂岩的损伤本构模型.利用现场采集的pH为1.07和3.26的AMD溶液蚀化下砂岩单轴抗压试验,以及文献[7]中人工配制pH为3.0和5.0酸液溶蚀砂岩试验结果,分别检验所建本构模型的合理性.结果表明:模型预测曲线与试验结果曲线基本吻合,较客观地反映AMD蚀化下砂岩的损伤演化特性.     

基于改性农业废弃物的矿山废水中重金属吸附去除技术及应用

金属硫化物矿区的尾矿在空气、水和微生物等的共同作用下,会产生大量含有毒有害重金属的酸性矿山废水,造成矿区及下游水体和土壤的严重污染.该文结合课题组研究,介绍以农业废弃物为原料开发改性玉米秸秆、花生壳、稻草等吸附材料,吸附去除酸性矿山废水中的重金属离子及其吸附机理,以及实地应用于东江源矿区污染控制示范工程中的重金属吸附去除案例,为矿区重金属污染源头控制研究提供理论基础和技术支持.     

矿山废水污染与防治

为了保护水资源和矿区环境，必须采取有效的技术措施，使矿山废水净化、复用，以保护短缺的水资源，综合分析了矿山废水的主要来源，矿山废水中的污染物及其危害；针对煤炭矿山废水的特点，提出了矿山废水污染的综合防治措施；以及矿井水、矿山酸性水、矿山含有毒有害元素及放射性元素废水等几种常见矿山的处理方法和矿区地下水资源的保护措施。     

某煤矿导水裂隙带发育高度计算

 某煤矿北翼充填采区地层以奥陶系灰岩作为含煤地层基岩,其上覆岩层中第四系孔隙承压强含水层全区发育,研究充填开采后导水裂隙带发育高度对实现安全开采具有重要意义。本文以等效采高为基础,利用理论计算、数值模拟、相似材料模拟3种方法对某煤矿导水裂隙带发育高度进行预测,得出导水裂隙带高度分别为12.72,12.50,14.28 m。结果表明：3 种预测方法相比较具有良好的吻合性,对某矿井的水体下安全开采实际工程实践提供了重要的理论依据。     

酸性矿山废水生化处理及其资源化的探索

在总结硫酸盐生化还原研究现状的基础上，探讨了酸性矿山废水生化处理工艺与工艺条件，认为采用硫酸盐生化还原，结合化学软水工艺可以使出水资源化．与经济性相关的工艺条件在于硫酸盐还原菌电子供体的选择与控制．     

粗榆金矿地下开采覆岩运移规律数值模拟

针对粗榆金矿急倾斜极薄矿体下行充填开采过程中岩移规律开展数值模拟研究.通过现场节理调查确定节理产状与间距，利用Hoek-Brown强度准则确定数值计算参数，借助神经网络获得数值计算边界条件，结合三种不同数值计算方法开展计算分析.研究表明，矿体上盘岩层沉降明显，矿体覆岩沉降变形区域呈筒形陷落；FLAC3D和3DEC计算结果显示，粗榆金矿地表不存在沉降区域；随机介质计算结果显示，二号竖井、新建的选矿厂以及职工宿舍浴池均在岩移带之外；相对于FLAC3D，3DEC计算方法，随机介质方法更适合对急倾斜极薄矿体开采导致的岩层运移进行模拟研究.