提钒尾矿综合回收利用研究现状

从有价组分回收、新型功能材料合成和多用途建筑材料制备三个方面阐述了目前提钒尾矿资源的综合回收利用途径,可为提钒尾矿综合回收技术应用提供参考。

栾川县尾矿综合利用研究进展

栾川县矿产资源丰富,尾矿库较多。结合栾川县尾矿库调查结果,综述钼钨、铅锌、金和铁等类型的尾矿综合利用研究进展,并提出尾矿综合利用的优化策略,为矿山固体废弃物的资源化、减量化与无害化处置提供技术指导。目前,尾矿综合利用方式主要有3种,即有价金属元素提取、有价非金属元素提取和尾矿建材化利用。未来,要加大科研投入,开发新型尾矿综合利用工艺;推进尾矿原位回填,修复区域生态环境;强化梯级利用,实现尾矿全部消纳。

基于煤矸石活化的煤矸石混凝土研究进展

为了减轻煤矸石对环境产生的不良影响,以煤矸石作为建筑材料生产混凝土符合绿色可持续发展理念。结合近年来煤矸石在建筑材料领域应用的研究进展,重点阐述了煤矸石的活化方法,主要包括机械研磨、高温煅烧、化学改性、微波活化以及复合活化等,并研究活化后的煤矸石对混凝土力学性能、耐久性、结构构件及工程应用的影响。对不同煤矸石活化方法试验展开综述研究,对比不同活化方法(水泥包裹、高温煅烧、高温煅烧水泥包裹复合)对煤矸石粗骨料基本性能的影响,并分析了活化煤矸石粗骨料混凝土立方体抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度,展望了创新煤矸石活化技术、降低活化成本及拓展活化煤矸石作建筑材料的应用前景,为煤矸石大宗化固废利用提供参考。

磷石膏的综合利用及其在建筑材料领域的应用研究进展

磷石膏是湿法制备磷肥工艺过程中的副产物,主要物相是CaSO_(4)·2H_(2)O。我国磷石膏产量居世界第一,综合利用率却不到50%,堆存量已达8亿吨,对生态环境造成了严重破坏,因此,探索磷石膏的有效利用途径已迫在眉睫。本文对磷石膏综合利用主要领域的研究现状进行了分析,其中磷石膏在化工领域的利用率仅有5%,在农业领域的利用率也只有2%,而建筑材料领域是目前磷石膏的主要应用领域。目前将磷石膏应用于水泥缓凝剂、石膏砌块和水泥砂浆已经实现了工业化;将磷石膏应用于胶凝材料和路基材料,由于浸出毒性的问题,并未大规模应用;将磷石膏用作填充剂则因为材料强度较低,仅仅停留于实验室探索阶段。最后展望了未来无害化利用磷石膏技术研究的发展趋势,以期为解决磷石膏的堆存问题提供参考。

煤矸石规模化综合利用整体解决方案研究

基于我国煤矸石的来源、性质和危害,研究分析了煤矸石综合利用现状及存在的问题,着重对煤矸石规模化综合利用整体解决方案进行探究,并结合煤炭资源禀赋,提出“源头减量-资源利用-无害处置”的煤矸石规模化综合利用方案,对煤矸石进行分类、分质梯级利用,以期实现煤矸石无害化、规模化、高值化利用,该方案适用于我国西部地区等大型煤炭基地。结合社会效益、生态环境效益和经济效益对煤矸石规模化综合利用进行评估与分析,为煤炭行业可持续发展和资源循环利用提供借鉴。

煤矸石混凝土三相细观力学性能及细观破坏机理

为探究煤矸石混凝土力学特性,开展了煤矸石混凝土的多相细观力学特性试验研究,并基于细观尺度建立了煤矸石混凝土非均质数值模型,研究了煤矸石混凝土内部各种介质对煤矸石混凝土力学性能的影响。结果表明:细观模型能较好地描述煤矸石混凝土的力学特性、破坏模式和内部损伤演化过程;煤矸石混凝土的力学特性与三相力学性能有关,随着ITZ强度的增加,煤矸石混凝土的峰值应力先增大后减小,但残余强度趋于一致。改善ITZ力学特性对煤矸石混凝土的破坏模式及宏观裂缝的分布和扩展影响不大;提高水泥砂浆强度可以提高煤矸石混凝土的峰值应力和脆性;粗骨料强度提高了混凝土的峰值应力。当σ_(cp-Agg)<σ_(cp-M)时,可有效提高混凝土的峰值应力;当σ_(cp-M)<σ_(cp-Agg)时,峰值应力增长率迅速下降。增加骨料的强度可以改善混凝土的脆性。

煤矸石综合利用技术现状与标准体系研究

煤矸石是煤炭开采和选煤过程中产生的主要废弃物,在我国西北地区产生量巨大。由于缺乏有效的综合利用,大量煤矸石无法消纳,只能就地堆存,占用了大量土地资源的同时也带来环境污染和生态破坏的风险,因此,探索建立煤矸石的综合利用技术体系,并配套完善的技术标准体系至关重要。本文对我国近十年来煤矸石产生和利用情况进行分析,并调研当前国内煤矸石综合利用技术现状和标准体系,分析总结出制约我国煤矸石综合利用技术发展存在的问题,包括无法支撑大规模消纳需求、缺乏技术标准体系支撑、技术区域特征明显、不利于复制推广等;针对技术推广过程中缺乏技术规范及标准的情况,总结当前煤矸石综合利用领域标准现状,提出当前标准体系中存在的问题,包括缺乏污染防控标准体系、缺乏综合利用技术规范等。通过上述分析,为煤矸石综合利用行业提出相应的建议,旨在为煤矸石综合利用技术体系的发展方向和标准体系的完善提供参考和借鉴,以实现煤矸石更加高效、安全和环保的综合利用。

固废基水化硅酸钙制备及综合利用研究进展

大宗固废是工业生产过程中产生的各种固体废弃物,大多数固废中含有较多的硅资源和各种有价资源。水化硅酸钙(C-S-H)是一种疏松多孔、表面活性强的材料,被广泛应用于水泥活化、保温材料制备和重金属吸附等方面,将大宗固废有价资源高效提取和硅资源高效利用制备C-S-H相结合,是提高固废资源化和实现C-S-H材料规模化利用的良好途径。因此,本文分析了固废基C-S-H的合成方法及其结构、性能特点,论述了C-S-H材料在建材、环境、化工、生物等领域的应用,并进一步展望了其未来的发展方向,从而为大宗固废的硅资源利用和C-S-H材料的可控制备提供参考。

陕北侏罗纪煤田煤矸石的特性与研究进展

大宗固体废弃物是资源综合循环利用的核心领域,煤矸石作为国内排放量最大的工业固体废弃物,其综合利用是新时期无废城市及生态文明建设的必然要求。采用资料查阅、调研实践及统计分析相结合的研究方法,在了解陕北侏罗纪煤田煤矸石的主要来源及危害以及煤矸石基本特性的基础上,系统剖析煤矸石的研究与应用现状。同时,立足陕北实际,基于产业生态化和生态产业化循环发展理念,结合调研,提出煤矸石掺烧协同工业发电,煤矸石回填协同地质环境治理,煤矸石破碎协同土壤生态修复,煤矸石制备协同建材应用,地上-地下生态修复利用的思路和路径,为煤矸石大宗固废的综合利用及产业绿色低碳发展提供参考。

黄磷炉渣综合利用技术现状与发展趋势

黄磷炉渣是黄磷生产过程中的主要固体废弃物,含有丰富的硅、钙等成分,具有较高的资源化利用潜力。当前技术主要集中在建筑材料中的应用,如水泥、微晶玻璃、陶瓷和烧结砖的制备。这些应用在提高材料的物理机械性能的同时还能有效减少生产成本和环境污染。此外,黄磷炉渣在农业肥料和废热利用方面也展现出了良好的应用前景。未来的发展方向包括进一步优化处理工艺、提高利用率和开发高附加值产品,实现黄磷炉渣的资源化利用,降低环境污染,提高经济效益。未来,随着技术的不断进步和政策支持力度的加大,黄磷炉渣的综合利用将得到进一步推广和应用。

我国脱硫石膏的综合利用现状与展望

在分析脱硫石膏基本性质的基础上,介绍了以脱硫石膏为原料生产水泥缓凝剂、石膏建材以及改良盐碱土等方面的应用现状,综述了脱硫石膏制备硫酸、高强石膏、硫酸钙晶须和碳酸钙等产品的研究现状,展望了脱硫石膏的应用前景,为提高脱硫石膏的利用率提供了一些可行性建议。

煤气化粗渣特性分析及利用技术研究进展

煤气化是实现煤炭清洁高效利用的核心技术,我国煤气化渣产量大、利用率低,通常采用堆存与填埋方式处置,造成严重的土地资源浪费与环境污染。气化渣的资源化利用已成为煤化工行业的研究重点,尤其是占气化渣总排放量70%~80%的气化粗渣。介绍了3种主要煤气化工艺及气化粗渣的形成过程,总结了气化粗渣的理化特性与环境风险,归纳了气化粗渣在建材化利用、土壤改良及高值化利用方面的研究进展。受煤种、煤气化工艺等主要控制因素影响,不同来源气化粗渣的理化特性与环境风险不尽相同,但具有一定共同性。从理化特性看,粗渣粒径远高于细渣,约50%以上粗渣粒径超过0.5 mm,且小于0.5 mm各粒度级粗渣含量随粒径减小而降低,粗渣还具有较小的比表面积和较大的平均孔径。粗渣中残炭含量低于细渣,粗渣残炭质量分数在3%~20%且在各粒度级内分配不均,0.25 mm左右中等粒度级粗渣残炭含量较高。粗渣中无机组分均以SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3为主,其中酸性氧化物占45%~75%,碱性氧化物占20%~45%。从环境风险看,气化粗渣中存在一定重金属富集现象,富集较多的重金属包括Ba、Co、Cs、Th等亲石元素与Cr、Ni等难挥发或半挥发性元素。此外,粗渣中Ni、Cd、As、Cu与Zn等重金属的酸可提取态含量较高,具有较大环境风险,需特别关注。粗渣的理化特性及其环境风险对适用的资源化利用方式影响较大:粗渣由于残炭含量较低、硅铝等无机组分含量较高,可广泛应用于矿井回填、筑路、水泥与混凝土、陶粒与墙体材料等建材化利用领域;残炭含量较高的气化粗渣具有更疏松多孔的结构特征,可用于土壤改良;粗渣的特殊结构和丰富的硅铝组分使粗渣在制备多孔吸附材料及制备陶瓷方面潜力很大;粗渣还可用于制备催化剂或提取回收氧化铝等其他高值化利用。气化粗渣中含有一定种类重金属,具有一定环境风险,制约了粗渣的综合利用。因此,粗渣资源化利用前,要全面分析粗渣中各种重金属的富集情况与赋存状态,严格把控粗渣环境风险评价,避免粗渣资源化利用带来的二次污染。

咸阳煤矸石的综合利用现状及开发分析

咸阳煤矿资源丰富且煤炭质量优,给咸阳带来巨大经济效益。但伴煤而生的巨量煤矸石也给当地带来了一定的生态危害。本文结合咸阳煤矸石的特征,综述了当前咸阳针对煤矸石资源化应用的现状,并结合国内外在煤矸石利用方面的新技术,分析煤矸石开发方向。

煤矸石资源化利用研究现状与展望

煤矸石是我国排放量最大的工业固体废弃物之一,其长期大量堆积对自然环境造成了严重危害。过去很长一段时间,我国对煤矸石的处理简单低效,未能充分利用其中丰富的有价组分。“十四五”以来,我国大力推进高质量发展和生态文明建设,对煤矸石处理提出了更高要求,处理方式逐渐向绿色高值化方向发展。本文从煤矸石的物化性质和污染风险出发,系统论述了以煤矸石发电,用作建筑材料,提取化工产品、矿物产品和战略金属资源,制备陶瓷和多孔材料等产生经济效益的利用方式,以及用煤矸石处理污染废水、改良荒地土壤等产生环保效益的利用方式,分析了当前煤矸石综合利用的发展趋势和存在的问题,以期为我国煤矸石及其他固体废弃物综合利用研究提供借鉴。

基于CiteSpace的中外煤矸石综合利用可视化分析

煤矸石的大量堆积不仅浪费资源,而且严重污染周围环境。运用CiteSpace可视化软件及文献计量方法,对2008~2023年间中外煤矸石综合利用研究领域的发展情况进行对比分析,挖掘热点前沿。研究表明:国内外煤矸石综合利用研究不断向高技术化和合成高附加值产品方向迈进,煤矸石各项性能研究成为侧重点。国内各地区煤矸石化学组成成分差异大,综合利用方法不尽相同,相关研究呈现多元化特征。我国大力提倡固体废物资源化利用,并且不断引进其他国家先进技术,从而形成了以我国为中心较大规模的跨国合作网络。国际上煤矸石资源化利用进程领先于国内,有些国家和地区矿区煤矸石利用率已达100%。国外率先注意到了煤矸石利用后的环境污染问题,现今国内也在持续关注,其中煤矸石中重金属和有毒微量元素的污染是研究重点。未来煤矸石综合利用研究方向将集中在合成高附加值产品和环境无污染上,同时图像识别、机器识别等煤矸石智能选矿技术将成为研究热点。

山西斜沟煤矿煤矸石基础性质与综合利用途径研究

在梳理斜沟煤矿及选煤厂煤矸石产生、利用、处置现状的基础上,结合国家政策要求、企业及其周边现实条件,根据煤矸石性质,规划其源头减量及综合利用途径,提出了基于源头减量及综合利用的斜沟煤矿煤矸石资源化综合利用技术方案。研究结果表明,通过对斜沟煤矿不同类型的煤矸石进行分级分质利用,有助于最大限度的发挥煤矸石的资源属性。TCS矸适合进行热值利用;末矸适合作为水泥中铝土矿的替代料及高岭土类产品的开发;块矸利于烧结,适合做生态土、水处理滤料等。

安庆铜矿尾砂综合利用工艺技术研究及应用

目的:随着开采年限增加,安庆铜矿已逐步面临尾矿库库容不足难题。为此开展了安庆铜矿尾矿综合利用工艺研究,以期实现尾砂资源化利用,降低排尾量,延长尾矿库使用年限。方法:通过安庆铜矿尾砂产出工艺调研,结合尾砂物化特性分析,研究形成了基于旋流分级联合震动脱水的尾砂综合利用工艺技术。并通过工业试验研究,分析了分级粗尾砂产品质量指标与利用效率。结果:试验结果表明,粗尾砂产品-74μm颗粒平均含量低于15%,含水率约18%,硫元素含量低于0.5%,均满足建筑用砂标准。工业试验的尾砂综合利用能力为30 t/h,利用效率为48%,每年可减少约20万t尾矿库排尾量,能有效缓解安庆铜矿尾矿库库容不足难题。意义:相关成果对于面临类似难题的矿山具有较好的指导意义和实用价值,为我国金属矿尾矿固废综合利用技术的发展起到促进作用。

磷尾矿综合利用研究现状

磷尾矿是对磷矿石进行选矿富集后产生的固体废弃物,其长期堆放不仅会占用大量土地,还会对土壤及地下水环境造成严重威胁,且因其中含有大量有价元素,还会造成资源浪费。本文介绍了磷尾矿的来源及危害,梳理了国内磷矿石选矿工艺,总结了磷尾矿中有价元素回收方法,如浮选法、化学选矿法、磁选法等;综述了磷尾矿材料化应用研究现状,主要包括3个方面:制备建筑材料,如地质聚合物、水泥、陶瓷等;制备功能材料,如陶粒、耐火材料、阻燃剂等;其他方面,如用作路基材料、制肥料、处理废水等。加快制定新型材料标准,降低磷尾矿综合利用成本,是未来需要着力解决的问题。

粉煤灰/煤矸石离层注浆充填材料性能研究

针对离层注浆充填材料中粉煤灰需求量大、成本高的问题,提出将粉煤灰/煤矸石作为离层注浆充填材料,研究了煤矸石的物化性质和不同水固比、粉煤灰(80~109μm)与煤矸石(80~109μm)之比(“粉矸比”)、煤矸石(80~109μm)与细粒煤矸石(小于80μm)之比(“大矸比”)对离层注浆充填材料的黏度、流动度、密度及析水率的影响规律。结果表明:经球磨破碎后的煤矸石物化性质与粉煤灰相近;水固比为1.2、粉矸比为8∶2时,充填材料黏度、流动度、析水率及密度分别为22.25 s、250 mm、3.4%、1.325 g/cm3,与现用粉煤灰充填材料各性能指标相近,可作为离层注浆充填材料使用。

“双碳”战略下我国煤矸石的综合利用技术研究进展

在“双碳”战略背景下,我国持续推进产业和能源结构的升级,倡导绿色、环保和低碳发展。我国煤矸石的大量堆积,导致了严重的资源浪费,还可能引发一系列的环境问题。煤矸石的有效处理与资源化利用成为煤炭行业亟待解决的任务。系统综述了煤矸石在金属提取、材料制备、燃烧利用和生态修复等领域的研究进展。煤矸石可提取铝、铁及“三稀”等金属元素,但在提取过程中易产生大量的废酸和废渣,引起潜在的环境污染风险;煤矸石不仅可以制备混凝土和水泥等传统建筑材料,还能制备多孔陶瓷、沸石等高附加值新型材料;共燃技术的应用有助于提高煤矸石的热能利用效率,降低温室气体排放;作为土壤改良剂,煤矸石在生态修复中展现出良好前景,但需注意重金属离子可能引发的二次污染风险。基于当前煤矸石处理中的问题与挑战,探讨了煤矸石利用未来高质量发展的路径,建议通过多种利用方式相结合,推动煤矸石高效资源化利用,实现经济、环境与社会效益的协调发展。