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煤矸石对环境的影响及再利用研究
作 者: 李侠
导 师: 张益谦
学 校: 长安大学
专 业: 环境工程
关键词: 煤矸石 有害元素 静态模拟 热电厂
分类号: X752
类 型: 硕士论文
年 份: 2005年
下 载: 507次
引 用: 4次
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内容摘要
煤矸石是我国最大的工业固体废弃物。在雨水和地表水的淋滤作用下,其中的一些有害元素会进入水体和土壤环境,从而造成水体质量下降,土壤功能破坏,影响生态发展,危害人体健康。 本文主要采用静态浸泡模拟法,对黄陵矿区一号井煤矸石中有害元素的浸出进行研究,在静态浸泡模拟试验的基础上,研究了有害元素从煤矸石中浸出的浓度。结果表明,有害元素大部分以稳定态存在,浸出液浓度受浸泡时间、酸碱度的影响。不同条件下有害元素所受的影响有所不同。 通过试验,得出如下认识:黄陵矿区当地的降水酸度的变化范围内对有害物的溶出影响不大,反应液初始酸度条件对溶液中有害元素离子浓度的影响并不明显;不论浸泡液的初始pH值如何,各类矸石浸泡的最初pH值都较高,随后逐渐降低,到10天左右降到最低,其后又逐渐回升,最终都呈弱碱性,到40天时基本稳定在8.28(均值)左右;上部矸石与下部矸石经过堆置、风化后,同新鲜样品相比,浸泡液的pH值较低;只是使金属元素的溶出最高值有所上升(铜、锌);多数污染物的浸出曲线随时间延长而降低,浸出最大值出现在静态浸泡的最初阶段;在低酸度条件下,下部矸石和新鲜矸石的初始浸泡液的电导率值较大。短期内(20天)一般电导率变化不大,但随着浸泡时间的延长,电导率增高。 针对煤矸石的环境影响,“以防为主,综合利用”是矸石危害防治的原则。在讨论了国内外煤矸石的再利用技术的基础上,介绍了黄陵矿业公司结合自己本矿区的实际情况,利用煤矸石和中煤为原料建立的矸石热电厂,不但充分的利用了黄陵矿区一号井洗选的废弃物中煤和煤矸石,变废为宝,而且也为黄陵矿业公司产生了相当可观的经济效益。 通过本项研究希望人们对于煤矸石的环境污染给予全方位的关注。此项研究对控制煤矸石对周围环境的影响具有一定的理论意义,对于控制污染也具有实用价值。
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全文目录
第一章 概述 7-12 1.1 研究背景与意义 7-8 1.2 研究现状 8-9 1.3 研究内容及方法 9-10 1.3.1 研究内容 9-10 1.3.2 研究方法 10 1.4 本文的特色与创新点 10-12 第二章 黄陵一号矿区煤矸石堆放区的污染现状 12-15 2.1 黄陵一号矿区的自然地理、气候和水文概况 12 2.2 黄陵矿区一号矿煤矸石的特征及矸石的堆放情况 12-13 2.3 煤矸石的污染效应 13-15 第三章 煤矸石静态浸泡实验结果及讨论 15-41 3.1 实验方案 15-16 3.2 煤矸石静态浸泡实验 16-37 3.2.1 煤矸石静态浸泡实验条件的确定 16-17 3.2.2 静态浸泡实验过程 17-18 3.2.3 实验结果 18-21 3.2.4 实验结果讨论 21-37 3.3 静态模拟实验结果分析 37-41 3.3.1 静态浸泡实验结果分析 37 3.3.2 反应动力学分析 37-38 3.3.3 浸泡时间影响分析 38-39 3.3.4 浸泡酸碱度影响分析 39 3.3.5 赋存状态影响分析 39 3.3.6 有关实验方法的分析 39-41 第四章 煤矸石的再利用技术 41-52 4.1 目前国内外煤矸石的再利用技术概述 41-46 4.1.1 生产水泥 41-42 4.1.2 生产特种砖及石棉瓦 42-44 4.1.3 生产化工产品 44-45 4.1.4 煤矸石代替燃料 45-46 4.2 黄陵一号矿矸石热电厂的效益分析 46-52 4.2.1 矸石热电厂建设的必要性 46 4.2.2 燃料来源及供应 46-47 4.2.3 经济效益分析 47-52 第五章 结论与建议 52-54 5.1 结论 52 5.2 建议 52-54 致谢 54-55 参考文献 55-57
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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 废物处理与综合利用 > 矿业、冶金工业废物处理与综合利用 > 煤矿
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