温度和酸碱度对铝土矿矿泥的沉降影响

为研究铝土矿尾矿泥浆沉降的影响因素与影响机制,以平果铝土矿矿泥为例,在不同温度(15、30、45、60℃)和不同pH的环境下进行自由沉降试验,对矿泥沉降过程中上清液的高度及不同时刻的沉降速度进行分析,结果表明:15~60℃的温度范围内,浓度7%的矿泥温度每提升10℃可使匀速沉降阶段的沉降速度提高0.385 mm/min,10%矿泥温度每提升10℃可使匀速沉降阶段的沉降速度提高0.132 mm/min;pH对矿泥沉降速度和沉降时间均有影响,在pH为4.7~8范围,pH低于7.6时,随着pH的升高沉降速度不断提高,pH为7.1~7.6时沉降速率较快,最快为7.27 mm/min,pH高于7.6时,沉降速度有降低的趋势。研究成果为改进矿泥浆的沉淀工艺提供了试验与理论依据,为其他矿泥浆的沉降研究提供了借鉴。

黄豆/旱稻间作与肥料协同作用对矿泥、赤泥土壤化处置的影响

针对矿泥、赤泥大规模堆存对周边环境造成严重污染的问题,以脱水矿泥、赤泥为研究对象,从土壤化处置基质的物理性质、化学性质以及微生物指标入手,探究黄豆/旱稻间作与肥料协同作用对纯矿泥基质及矿泥+赤泥混合基质土壤化效果的影响。结果表明,随着土壤化处置时间的延长,两种基质的电导率呈先上升后下降的趋势,在土壤化过程中始终满足《土地复垦质量控制标准》(TD/T 1036—2013)要求;在土壤化处置115 d后,两种基质的pH值均在8.5以下,满足《矿山生态环境保护治理技术规范》(HJ 651—2013)的要求;矿泥、赤泥混合土壤化处置基质和纯矿泥土壤化处置基质中全氮含量均达到全国第二次土壤普查标准中的一级水平,速效钾含量分别达到2级和4级水平,有效磷含量均为4级水平以上,有机质含量均达到4级水平;在土壤化处置过程中基质粒径增大,容重下降,有利于作物种植;经过黄豆/旱稻间作与肥料协同作用,土壤中微生物多样性增加,种群丰富度提高,物种种群分布更加均匀,生态系统更加健康。本研究结果可为矿泥、赤泥土壤化处置生态修复提供参考。

瓜尔胶处理铝土矿矿泥强度特性及微观机制

生物聚合物作为一种新型环境友好的土壤处理及改良材料,即使使用量很小,也能对土体具有显著的强化作用,因此近年来得到了广泛的运用。本文对不同胶土比(0%、1%、1.5%和2%)瓜尔胶处理的铝土矿矿泥试样进行了界限含水率测试、快剪试验、核磁共振试验(NMR)和扫描电镜(SEM)等室内试验。试验结果表明,随着生物聚合物的增加,铝土矿矿泥的液塑限及抗剪强度均有所提高,其中2%瓜尔胶含量的铝土矿泥液限提升了26%,黏聚力提升了182%。NMR试验表明了瓜尔胶能够使铝土矿矿泥试样的含水量增大,且其内部会出现大孔隙。而SEM图证实了瓜尔胶和铝土矿矿泥颗粒形成瓜尔胶—铝土矿矿泥基质,从而提高了液塑限及抗剪强度。

铁尾矿泥对全尾矿混凝土强度及早期收缩性能的影响

为了最大程度地利用铁尾矿资源,实现混凝土的绿色可持续发展,本文采用铁尾矿泥作掺合料,铁尾矿碎石和铁尾矿砂分别作为粗、细骨料,配制强度等级为C30的全尾矿混凝土。将20%、30%和40%(质量分数)比表面积为320和432 m^(2)·kg^(-1)的铁尾矿泥作为全尾矿混凝土掺合料,研究铁尾矿泥掺量和细度对混凝土工作性能、力学性能和早期收缩性能的影响。结果表明:当铁尾矿泥的细度为320~432 m^(2)·kg^(-1)、掺量在20%~30%时,与以粉煤灰为掺合料的常规混凝土相比,全尾矿混凝土劈裂抗拉强度提高了6.6%~12.8%,7 d收缩率减少了10.4%~26.3%。微观结构分析表明,当掺量在20%~30%时,铁尾矿泥作为掺合料可以提高混凝土的密实性,降低全尾矿混凝土的早期收缩。

基于五参数模型的尾矿泥浆沉降过程模拟

为模拟尾矿泥浆在不同盐溶液中的沉降过程,以探究其沉降特性,通过自由沉降试验获取了尾矿泥浆在不同浓度盐溶液中的沉降曲线数据,并基于五参数模型对试验数据进行拟合。结果表明,该模型能够较好地拟合沉降曲线,反映了矿泥沉降过程的特征及其与盐溶液浓度的关系。进一步对模型进行微分分析,得到了矿泥沉降速率表达式,并绘制了速率随时间变化的图像。研究结果验证了五参数模型在模拟矿泥沉降过程中的可靠性和可行性,为定量分析和预测矿泥沉降速率提供了有效的工具,同时为深入理解沉降过程的动态特性提供了重要支持。

原生矿泥对鳞片石墨浮选影响机制研究

我国风化石墨矿储量大,成分复杂,石墨精矿固定碳回收率低。为高效利用风化石墨矿,本文以萝北县云山石墨矿风化矿石矿泥中所含石英、云母、绿泥石、褐铁矿、高岭土等矿物为对象,研究原生矿泥对石墨浮选效果的影响机制,并探索了减小矿泥影响的方法。研究表明,影响石墨浮选的主要原因是矿泥和石墨发生了异相凝聚,云母、高岭石和褐铁矿在石墨表面罩盖严重,长石和绿泥石在石墨表面发生了微弱罩盖,石英和透辉石由于泡沫夹带上浮的可能性较大;水玻璃和六偏磷酸钠作为组合抑制剂使用能有效改善矿泥对石墨选矿的影响。

铝土矿微细粒矿泥快速絮凝沉降研究

铝土矿企业存在大片矿泥堆存的尾矿库,占地面积大,且极易发生渗漏,有重大安全环保风险。随着国家尾矿库治理政策的出台,将矿泥快速脱水干排并转变为复垦材料将成为铝土矿矿山可持续发展的必由之路。从堆积型铝土矿矿物特性入手分析,探究铝土矿微细粒矿泥絮凝沉降方法,并将矿泥转变为土壤修复材料。结果表明,利用CS89絮凝剂进行矿泥絮凝沉降,在矿浆浓度60 g/L、絮凝剂用量200 g/t时,铝土矿泥浆2 min的平均沉降速度达到87.5 mm/min,1.8 m模拟沉降初始速度为38.84 mm/min,底层浓度33.69%;铝土矿泥浆通过CS89絮凝后,形成超大絮团,大幅提高脱水效率和过滤生产能力,絮凝沉降后经真空过滤机抽滤,成为含固率60%的滤饼,可作矿区土壤修复材料,且上清液满足工业污水排放标准。

五大连池火山矿泥的研究进展

五大连池火山矿泥是火山喷发的副产物,具有普通土壤无法比拟的医用、康养及美容功效。介绍了五大连池火山矿泥的成因、理化性质、分布、储量,综述了其在医疗及化妆品中的应用研究进展,提出要及早平衡好火山矿泥资源开发与保护的关系,加强对其基础研究的系统布局,为五大连池火山矿泥资源的进一步开发及应用提供参考。

赤泥和脱水矿泥协同生态处置区盐分和重金属随雨水淋溶的迁移特征

为探究在平果铝土矿赤泥和脱水矿泥协同生态处置区盐分和重金属随雨水淋溶的迁移规律,以及对周边土壤的影响,在生态处置区和周边土壤不同深度的土层埋设淋溶盘进行田间小区试验,对每月淋溶液中的重金属和盐分含量进行监测,最后收集不同深度的基质样品,对其重金属和盐离子含量进行测定。结果表明:5—10月,赤矿泥(赤泥和脱水矿泥按照干质量比1∶3进行翻堆混匀而成)基层Na盐的平均淋溶量达到51.2 mg·m^(-2)·月^(-1),其中8月份Na的淋溶量达到108 mg·m^(-2)·月^(-1)。生态处置8个月后,赤矿泥pH从9.06降低到8.70,电导率(EC)降低了80.0%,Na盐含量降低了70.4%。赤矿泥基层中的Na盐随着雨水淋溶侧面迁移至周边土壤,导致周边1.5 m范围内的土壤pH和EC值显著增加(P<0.05),但迁移影响范围在3 m内。赤矿泥基层中的Cd、Cr和As随雨水淋溶的流失量在0.22 mg·m^(-2)·月^(-1)以下。经过8个月的雨水淋溶,赤矿泥和周边土壤中Cd和As的含量没有显著变化。研究表明,赤矿泥基层用于矿区生态处置有利于改善赤矿泥基层的高盐碱性,而赤矿泥中Na盐的迁移对周边土壤盐碱性的影响有限,同时赤矿泥基层用于矿区生态处置的重金属污染风险可控。

污泥-五种植物协同对赤矿泥土壤化处置的促进作用

为解决赤泥、矿泥的规模化、无害化处置问题,考察污泥-五种植物协同作用对控碱赤泥、脱水矿泥土壤化矿坑原位生态复垦的影响。结果表明,污泥-五种植物协同作用能显著降低赤矿泥基质的盐碱性,提高土壤化处置赤矿泥基质养分、酶活性和微生物的多样性,其中,pH值、全盐含量分别降至8.50、1.50 g·kg^(-1),达到了矿山生态环境保护与恢复治理技术规范的要求;有机质、全氮、全磷在植物第一生长季的含量达到了全国第二次土壤普查标准中的三级水平;施加污泥后赤矿泥基质碱性磷酸酶和脲酶最高活性分别达到0.17 mg·g^(-1)2h^(-1)、2.05 mg·g^(-1)24h^(-1)。该方法为赤泥、矿泥土壤化处置规模化生态处理提供了新思路。

五大连池火山矿泥在化妆品中的应用研究

五大连池火山矿泥天然、洁净、细腻,富含多种对人体有益的微量元素及有机酸等天然矿物质,还具有导热性低、散热慢及保温性能好等优点,是很好的护肤品原料,通过对五大连池矿泥的提取将其应用到护肤品中,符合当今人们对天然原料制成护肤品的消费需求。

豆科植物对铝土矿矿泥肥力和酶活性的影响

研究豆科植物对铝土矿矿泥基质的改良作用可以为矿泥基质的合理利用提供参考依据。文章以铝土矿矿泥为基质,大豆、花生、紫花苜蓿和紫云英为受试植物进行温室盆栽实验,分析了植物种植前后矿泥基质的养分含量、酶活性和植物生物量。结果显示:(1)大豆和花生的地上、地下部生物量分别为(2.98±0.02)、(1.03±0.08)g/盆和(9.21±1.63)、(1.12±0.09)g/盆,均显著高于紫云英和紫花苜蓿;(2)种植大豆和花生后矿泥基质的全氮、速效磷的含量分别为(1.00±0.10)g/kg、(4.44±0.12)mg/kg和(1.02±0.06)g/kg、(4.47±0.20)mg/kg,均显著高于对照;(3)4种豆科植物种植后矿泥基质的脲酶活性均显著高于对照,大豆和花生种植后矿泥基质的蔗糖酶活性、中性磷酸酶活性分别为(1.68±0.14)mg/(g·24 h)、(0.14±0.01)mg/(g·2 h)和(2.32±0.27)mg/(g·24 h)、(0.14±0.02)mg/(g·2 h),均显著高于对照。统计分析表明,矿泥基质中性磷酸酶活性与速效磷和全氮含量均呈显著的正相关关系,归一化的酶活性与归一化的养分含量和全氮含量也均呈显著的正相关关系。与紫云英和紫花苜蓿相比,大豆和花生的生物量较高,能显著提高根际矿泥基质的肥力和酶活性,可以作为铝土矿矿泥基质改良的先锋植物。

不同状态铝土尾矿泥对泡沫混凝土性能的影响

为了提高铝土尾矿泥(以下简称尾泥)的资源化利用率,根据含水量对广西某岩溶洼地型排泥库的尾泥状态进行了分类,研究了不同状态尾泥对W4密度等级泡沫混凝土工作性、力学性能、体积吸水率和孔结构的影响,并进行了微观分析。结果表明:尾泥状态大致分为可塑态、软塑态、流塑态和高流塑态;采用软塑态尾泥制备的泡沫混凝土性能不满足相关标准要求;采用流塑态和高流塑态尾泥制备的泡沫混凝土性能基本一致,且满足相关标准要求。

概率基多目标优化法研制尾矿泥集料免蒸养加气混凝土

以免蒸养工艺研制尾矿泥集料加气混凝土,通过概率基多目标优化法同时优化加气混凝土发泡、凝结时间和强度、密度等研究目标。针对发泡、初、终凝时间,强度、密度等目标属性进行两阶段优化试验。结果表明:采用无蒸养制备工艺可得强度、密度达到国标B05的加气混凝土产品,不仅可利用尾矿泥固废,且能耗低、设备投资少。

初始含水率对铝土矿矿泥沉降分层效果的影响

以广西铝土矿矿泥为例,通过自由沉降试验,研究180%、210%、240%、270%、300%、330%六种初始含水率对矿泥浆沉降分层机制的影响,并对沉降稳定后矿泥粒径分布、密度、含水率和孔隙比等指标进行测试。矿泥出现沉降分层现象的最小初始含水率W0=240%,沉降稳定后各层的微细颗粒含量相近,密度与取样深度呈正相关,含水率、孔隙比与取样深度呈负相关。

秸秆纤维和尾矿泥在抹面胶浆中的应用研究

以尾矿泥和秸秆纤维取代天然资源石英砂及木质纤维研制抹面胶浆,通过概率基多目标优化法筛选了抹面胶浆制备的最佳配比,并通过试验进行了验证。研究结果表明,以尾矿泥及秸秆纤维取代石英砂及木质纤维制备抹面胶浆技术可行,试验结果有较好的重现性。

矿泥营养乳液的制取研究

五大连池矿泥含有多种微量元素和有机酸,具有较高的医疗作用和保健价值,应用矿泥美容养颜功效研制的矿泥营养乳液,产品具有地方特色,美容效果明显,且提高资源利用率。生产工艺简便易行,易于掌握和操作。

五大连池矿泥中微量元素的测定分析

采用火焰原子吸收分光光度计测定五大连池冷泉矿泥中多种微量元素,经分析矿泥中含有多种有益人体健康的微量元素,具有极高的医疗保健价值。

矿泥护手霜研制工艺的优化研究

五大连池火山矿泥是天然矿产资源,含有多种微量元素,可参与多种表皮细胞辅酶的生物代谢,可有效提高肌肤的免疫力,补充水分及营养物质。研究提取矿泥有效成分,利用现代科技优化传统生产工艺,研制出了含有多种人体需要的矿物质成分的矿泥护手霜。

堆积型铝土矿矿泥带式压滤机脱水试验研究

堆积型铝土矿洗矿泥浆脱水困难,处置成本较高,本文引进国内产能最大带式压滤机进行堆积型铝土矿矿泥脱水试验研究。介绍了带式压滤机脱水流程,试验确定了带式压滤机矿泥脱水最佳运行工况相关参数,分析了泥饼含水率和产能的影响因素。试验结果表明带式压滤机适合中小型矿山的矿泥脱水工程。