Leaching behavior of V,Pb,Cd,Cr,and As from stone coal waste rock with different particle sizes

This paper investigates the leaching behavior of heavy metals(V,Pb,Cd,Cr,and As) from stone coal waste rocks with various particle sizes using dynamic leaching experiments.The results show that the dissolved concentrations of V and As initially increased and then slightly decreased as time progressed and that the dissolved concentrations of Pb,Cd,and Cr were high in the early stage before decreasing.The particle size of the stone coal waste rocks strongly influenced the heavy metal concentration in the leaching solutions.The effects of the particle size of the stone coal waste rocks on the dissolved concentrations of V,Pb,and As decreased in the order fine fraction > medium fraction > coarse fraction,and the effects of particle size on the dissolved concentrations of Cr and Cd decreased in the order medium fraction > coarse fraction > fine fraction and coarse fraction > medium fraction > fine fraction,respectively.The quantities of heavy metals dissolved from the stone coal waste rock with fine particle sizes were observed to decrease in the order V(17104.36 μg/kg) > As(609.41 μg/kg) > Pb(469.24 μg/kg) > Cr(56.35 μg/kg) > Cd(27.52 μg/kg),and the dissolution rates decreased in the order As(2.96%) > Pb(0.93%) > V(0.35%) > Cd(0.25%) > Cr(0.01%).The specific surface area,pore size of the stone coal waste rocks,and chemical forms of heavy metals also influenced the release of heavy metals from the stone coal waste rocks.Kinetic analysis showed that the dissolution of heavy metals fundamentally agreed with the rate equation controlled by the shrinking core model.The results of this study are expected to serve as a reference for the evaluation of heavy metals contamination from stone coal waste rocks.

安徽石台大山地区硒的地球化学研究

通过对安徽石台大山地区硒的分布、迁移、富集特征和地质背景进行地球化学调查,结果表明,岩石中硒质量分数平均2.72×10^-6,深层土壤硒质量分数平均1.47×10^-6,表层土壤硒质量分数平均1.24×10^-6,并且不同母质类型的土壤硒含量不同;硒在土壤剖面上的分布存在空间差异,总体趋势是硒在表土层聚集;土壤中硒表现为离子交换态硒、强有机态硒和腐殖酸结合态硒等易溶态硒所占比例相对较少,可达2%～10%,而碳酸盐态、铁锰氧化态、残渣态等难溶态分别为90%～92%,所占比例较高。硒有效量一般在0.096×10^-9,土壤呈酸性至强酸性,处于氧化环境;各类岩石中以含煤岩系中的石煤层含硒量最高,最高达到37.4×10^-6,确定硒来源于寒武纪荷塘组含煤岩系。土壤中硒含量受土壤成土母质的控制,同时,表生地球化学作用、生物作用以及人类活动也深刻影响到它们在土壤中的重新分配。

钙含量对含钒页岩钠盐焙烧-水浸提钒的影响

研究了钙含量对高钙云母型含钒页岩钠盐焙烧提钒水浸率的影响。结果表明,矿石中氧化钙含量对钒水浸率影响很大。反应物CaCO3与V2O5的摩尔比大于2∶1时,850℃焙烧时主要产物为Ca3V2O8和Ca2V2O7,从而导致钒的水浸率偏低。热力学计算表明,钒酸钙盐在酸性溶液中比碱性溶液中溶解度大,因此对于高钙云母型含钒页岩可以考虑采用钠盐焙烧—水浸—酸浸或者钠盐焙烧—酸浸的方法提高钒的回收率。未除钙焙烧样通过稀酸浸出,最终获得了73%的钒浸出率。

神府─东胜矿区一、二期工程与人为泥石流

在野外调查神府矿区一、二期工程中所出现人为泥石流情况的基础上，分析研究了泥石流的分布、类型、形成条件及发展趋势，并提出了今后该地区泥石流的防治对策。

碱法从石煤选矿钒精矿中提取五氧化二钒中间试验

采用制粒焙烧、碱浸、离子交换、煅烧工艺从某石煤钒矿选矿富集所产钒精矿中提钒。结果表明,V2O5焙烧收率99.50%,浸出率84.49%,净化收率98.15%,树脂吸附—解吸收率99.69%,沉钒—煅烧收率98.85%,全流程总收率81.31%,中间试验指标稳定可靠。所产五氧化二钒产品达到GB3283-87V2O598牌号标准,副产品白炭黑SiO2含量可达96%以上。

从石煤钒矿酸浸液中制取白炭黑的工艺研究

针对石煤钒矿酸浸液中硅含量高的特点,采用非离子型絮凝剂将溶液中的SiO2进行絮凝沉淀,同时对溶液进行净化,得到除硅后的含钒酸性溶液,过程中钒损失率<1%。然后将得到的SiO2沉淀进行洗涤、干燥、煅烧,可制备出SiO2含量为94.32%、比表面积为265m2/g、吸油值为2.62mL/g的白炭黑产品,产品主要性能指标符合HG/T 3061-2009沉淀水合二氧化硅的技术要求。

大庸天门山地区下寒武统底部含磷块岩角砾白云岩研究

湘西北下寒武统含石煤的黑色岩系中赋存多种有益矿产,对它们的成因及其物质来源。一直是使地质界感兴趣的热门课题.作者发现分布于该岩系中的含磷块岩角砾白云岩特征异常.通过对其产状、分布、成分及结构、构造等特征的研究,结合镜下鉴定认为该白云岩的物质来源于海底热液,属海底喷气——沉积成因。最后以对比方式概括了该白云岩的成因类型特征。图4,表1,参4。

不同酸度淋溶条件下石煤中Cd、Pb释放速率

模拟天然降雨成分在三种酸度(pH 3.5、5.5和7.5)下对浙江省下寒武统荷塘组含钒石煤进行了淋溶作用实验,利用ICP-OES、ICP-MS等技术分析了滤出液中的Cd、Pb含量,研究了它们在不同酸碱度的淋溶条件下的释放特征。结果表明,石煤滤出液中Cd含量高低与淋滤液pH值的大小呈反比关系,在强酸性淋滤条件下滤出率为10.41%;Pb的滤出率为0.07%。上述结果为黑色岩系分布区土壤环境治理等提供了科学依据。

黑色岩系(石煤)钒矿标准物质候选物的采集与制备

对拟定的4个黑色岩系(石煤)钒矿石所在矿体进行揭露、照相、定位,以及对各矿体和顶底板岩石足量采集,使其满足标准物质候选物对代表性、易复制性、基体与测试对象的一致性或接近性的规范要求。通过控制黑色岩系钒矿标准物质候选物制备设备选型、制备流程选择,以及均匀性初检和粒度测定等,确保标准物质候选物满足特性量值的均匀性、适用性、量值分布梯度性和数量足够性等要求。

从黑色岩系钒矿石中提取五氧化二钒的新工艺

研究了从黑色岩系钒矿石中提取五氧化二钒新工艺:矿石粉碎至0.25 mm以下—加添加剂混合均匀—模压成球—反射炉氧化焙烧—磨浆水浸—固液分离—离子交换—负载树脂解吸—解吸液除杂——偏钒酸铵沉淀—脱水、脱氨—五氧化二钒产品。结果表明:最佳条件下,钒综合回收率在75%以上,五氧化二钒产品质量优于YB/T5304—2006冶金98级标准要求;在当前技术条件下,该工艺有很大的利润空间,值得推广应用。

石煤钒矿提取五氧化二钒工艺研究与工业实践

将黑色岩系(石煤)钒矿粉碎后与复合添加剂混合,经转窑氧化焙烧、水淬浸取与湿法球磨分级、双重搅拌动态浸取与交换、饱和树脂清洗与解吸、解吸液除杂与沉钒、粗钒脱水与脱氨等工序,生产出高品质五氧化二钒。通过对上述各工序影响钒浸出率的因素进行综合试验与工业实践,总结出从黑色岩系(石煤)钒矿中提取五氧化二钒的新工艺。该工艺实现了石煤钒矿中钒的焙烧转化浸出率在80%以上,矿粉中钒的综合回收率大于70%,产品质量优于YB/T 5304—2006《五氧化二钒》98级的要求。

谈煤矸石制砖焙烧中对“黑心”砖的控制

针对煤矸石制砖在焙烧过程中出现的“黑心”砖问题,经过反复试验和研究,结合其产生“黑心”砖的原因,提出了综合调控消除“黑心砖”的有效措施。

石煤中铀在水-岩作用下浸出释放的环境影响及控制因素

含铀石煤广泛分布于中国南方地区,富含有机质和金属硫化物。石煤被人为开采暴露于地表后很容易在水-岩作用下发生氧化,产生矿山酸性排水并释放出放射性和有毒金属元素铀,因此废弃裸露的石煤矿山成为重要的潜在铀污染源。综述了水-岩作用下石煤矿山铀浸出释放的环境效应,铀的浸出释放过程受到多种因素的影响,包括石煤中铀的丰度、铀赋存状态、石煤风化程度、微生物作用,以及浸出液pH、Eh和气象水文等。尽管石煤中铀在水-岩作用下浸出释放研究取得了长足的进展,但控制铀浸出释放的主要因素及相关机制还不清楚,尤其是微生物在铀浸出释放过程中的作用机制还有待深入研究。

浙江常山江源石煤矿山周边耕地土壤重金属分布特征与生态风险评价

为系统研究浙江常山何家江源石煤矿山周边耕地土壤重金属分布特征及农产品重金属健康风险,在浙江常山何家江源石煤矿山周边耕地采集了表层土壤、岩石样及水稻、甘蔗两种农产品样品,重点分析了As、Hg、Cr、Cu、Zn、Ni、Cd、Pb、Se等元素含量,采用土壤污染风险筛选值等国家标准,对该研究区土壤重金属污染进行评价,同时对农产品进行As、Hg、Cr、Cu、Zn、Ni、Cd、Pb重金属及Se等元素含量统计。结果表明,石煤矿山周边耕地除Pb含量低于全省土壤背景值外,其它元素均值都高于全省土壤背景值,土壤重金属和硒受地质背景荷塘组黑色岩系控制;除少量清洁外,轻度以上污染样品数占总样品数52%,土壤重金属污染严重。农产品重金属Cd超标严重,其中水稻全部超标、甘蔗50%超标,生态风险较大,但两种农产品富硒率都达50%以上。水稻的生物吸收系数除Hg外,As、Cr、Cu、Zn、Ni、Cd、Pb、Se等元素生物吸收系数普遍高于甘蔗。水稻根系土和稻谷Se、Cd、Ni三种元素都呈正相关,甘蔗根系土和甘蔗中Se、Cd不相关。

浙江富硒土壤成因分类及开发利用现状

本文从浙江富硒土壤分布、有效性以及不同农产品硒含量特点,将富硒土壤划分为火山岩型、石煤型、燃煤型、湖沼型,研究了它们的成土母质、土壤类型和地球化学特征等方面的差别,阐述了它们的了利用现状,并对不同类型的富硒土壤的开发与保护提出科学建议。

塔山矿超厚煤层综采放顶煤技术探讨

根据矿井地质资料和现场地质调查,在实验室对煤岩力学参数测试的基础上,分析了首采面的煤层赋存情况,探讨影响特厚煤层放顶煤开采的主要技术问题,提出了应对措施。

饱水对煤层顶板碎石压实特征影响的试验研究

为了研究饱水对煤层顶板碎石压实特征的影响,利用自制装置对义马新安矿3#煤层顶板泥岩、砂质泥岩和砂岩,在自然和饱水状态、压实应力为垂直应力1.5倍(27 MPa)条件下进行压实试验,得到3种岩石6种块径碎石压实试验的应力–应变关系。研究结果表明:水对不同强度碎石的作用不同,对低强度泥岩的作用较强,对高强度砂岩的作用较弱,中等强度砂质泥岩介于二者之间;水对小块径碎石压实性的影响程度要大于大块径;岩块强度与残余碎胀系数降幅、残余空隙率降幅以及压实度降幅均呈负相关,二者均具有良好线性关系;与自然状态相比,饱水后泥岩、砂岩和砂质泥岩的残余碎胀系数平均降幅依次为14.21%,9.24%和11.10%,压实度平均降幅依次为9.47%,5.05%和8.56%。

粒度对石煤钒矿废石重金属静态淋溶的影响规律

石煤钒矿开采过程中的大量废石,由于露天堆放而导致周边环境产生重金属污染。以湖北某地石煤钒矿废石为研究对象,通过进行实验室静态淋溶试验发现,淋出液中V,Pb,Cd,Cr,As溶出量随粒度的增加而降低,最高溶出量分别为7695.00,1266.00,19.10,777.70,163.10μg·kg^(-1),重金属溶出率分别达到0.23%,11.71%,0.18%,0.12%,1.00%。研究发现,淋出液p H值对重金属溶出量影响较大,高p H值会使重金属沉淀吸附于废石表面,从而降低淋出液中重金属浓度,对环境污染程度较低。石煤钒矿废石的淋溶过程按淋出液p H变化规律可分为4个阶段,分析各阶段主要反应为:碱性矿物溶解和H+与基本阳离子交换作用、硫铁矿等还原性矿物氧化产酸作用、硅酸盐矿物的风化作用和金属元素的吸附沉淀作用。

皖南、浙西寒武系黄柏岭组和荷塘组的年代地层学研究

皖南和浙西地区寒武系下部黑色岩系地层发育差异明显,常见的岩石地层单位为黄柏岭组和荷塘组。近年来在岩石地层清理中,黄柏岭组和荷塘组的定义被不断修订。随着寒武纪年代地层划分精度的提高及科研和生产的需要,皖南和浙西地区寒武系下部黑色岩系的划分和年代地层对比需要进一步明确。着重从三叶虫盘虫类的生物地层学与岩石地层学的角度讨论了黄柏岭组和荷塘组年代地层和它们的穿时性问题,认为黄柏岭组为跨时代的岩石地层单位,下段至中段下部时代可能为筇竹寺期,中段中上部为沧浪铺早期,上段为沧浪铺中期至龙王庙期。休宁蓝田荷塘组底部的石煤层与东至庞汪村剖面黄柏岭组底部的石煤层时代可能相当。而浙西地区的荷塘组与皖南地区的荷塘组时代差异巨大,两者底部石煤层底界为不等时面,因此不能作为地层对比的标志层。两个地区下寒武统荷塘组的年代对比应具体剖面具体对待。

黑色岩系(石煤)钒矿矿物特征研究与应用

标准物质的研制对候选物的适应性、代表性、易复制性及候选物基体应和使用的要求相一致或尽可能接近等都有具体要求。通过对湖北、湖南、贵州3省5个黑色岩系(石煤)钒矿区矿石标本的岩矿鉴定,综合测试样品的X衍射测定、X荧光光谱测定、钒的价态测定、钒的物相测定等以及对比研究,查明了黑色岩系(石煤)钒矿的结构和构造特征、矿物组分和矿床共性,为黑色岩系(石煤)钒矿标准物质研制候选物矿床的选定提供了依据。最终确定了4处黑色岩系(石煤)钒矿标准物质候选物矿床,并分别从选定矿床的多个剖面采集了不同类型的矿石,按照一个矿区制备一个样品的原则,开展了对该系列标准物质的采集与制备。