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锂云母选矿尾矿基泡沫微晶玻璃的制备及其性能研究
1
作者 罗仙平 郝羽飞 +2 位作者 唐学昆 刘子帅 周贺鹏 《功能材料》 北大核心 2026年第5期135-143,共9页
针对锂产业快速发展背景下,锂尾矿大量堆积引发的环境问题及固废高值化利用需求,研究以宜春锂尾矿为主要原料,基于CaO-SiO_(2)-Al_(2)O_(3)三元相图设计基础配方,采用一步烧结法制备泡沫微晶玻璃。通过DSC、SEM等手段研究发泡剂(碳化硅... 针对锂产业快速发展背景下,锂尾矿大量堆积引发的环境问题及固废高值化利用需求,研究以宜春锂尾矿为主要原料,基于CaO-SiO_(2)-Al_(2)O_(3)三元相图设计基础配方,采用一步烧结法制备泡沫微晶玻璃。通过DSC、SEM等手段研究发泡剂(碳化硅)掺量、烧结温度及保温时间对材料性能的影响。结果表明,在SiC掺量0.26%(质量分数)、烧结温度1050℃、保温时间20 min的条件下,材料形成700μm的均匀闭孔结构,实现孔隙率79.3%、体积密度0.856 g/cm^(3)、抗压强度17.3 MPa、导热系数0.316 W/(m·K)和吸水率3.80%的协同突破,为锂尾矿资源化利用提供了新路径,其优异性能也为环保建材的开发提供支撑。 展开更多
关键词 锂云母选矿尾矿 泡沫微晶玻璃 高温发泡 导热系数 抗压强度 孔隙率
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成矿微球滤柱耦合植物修复去除尾矿库渗滤水重金属的效率与机制
2
作者 周佳凤 张凯华 +2 位作者 张明 张道勇 潘响亮 《环境污染与防治》 北大核心 2026年第3期65-72,共8页
为解决采矿活动导致的重金属As、Cd水污染,本研究基于酶诱导共沉淀原理,制备了一种以明胶-尿素微球(GUM)和脲酶为多核的多功能生物成矿微球(MFBMS)固化重金属,其粒径为3.2~3.7 mm,尿素负载率1.98%(质量分数),有较好的氮素缓释能力。将一... 为解决采矿活动导致的重金属As、Cd水污染,本研究基于酶诱导共沉淀原理,制备了一种以明胶-尿素微球(GUM)和脲酶为多核的多功能生物成矿微球(MFBMS)固化重金属,其粒径为3.2~3.7 mm,尿素负载率1.98%(质量分数),有较好的氮素缓释能力。将一级MFBMS填充滤柱(简称一级处理)与二级植物修复(简称二级处理)串联耦合,一级处理后残渣态As占86.58%(质量分数,下同),可交换态和碳酸盐结合态Cd分别占58.98%和22.38%;还能释放氮素供后续修复植物生长。二级处理可进一步去除0.091 mg/g As和0.111 mg/g Cd,且有利于恢复水环境生态功能。 展开更多
关键词 尾矿库渗滤水 重金属 多功能酶诱导成矿固化 缓释 植物修复
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PEM电解技术对矿山酸性废水中(类)金属的处理效果
3
作者 李丹霓 毛启明 +4 位作者 魏建宏 郭靖 卜心愿 张彦勰 罗琳 《金属矿山》 北大核心 2026年第3期226-238,共13页
采矿活动产生的矿山酸性废水(AMD)呈强酸性,含有高浓度的Fe^(2+),并伴有(类)金属污染。为实现AMD的高效处理,本研究建立了质子交换膜(PEM)电解系统。系统在最优条件下(铱钛网阳极,铂片阴极,15 g/L S将p H为2.5~4.5,Fe^(2+))浓度为200~80... 采矿活动产生的矿山酸性废水(AMD)呈强酸性,含有高浓度的Fe^(2+),并伴有(类)金属污染。为实现AMD的高效处理,本研究建立了质子交换膜(PEM)电解系统。系统在最优条件下(铱钛网阳极,铂片阴极,15 g/L S将p H为2.5~4.5,Fe^(2+))浓度为200~800 mg/L,含50 mg/L Fe^(3+)(Mn^(2+)、Cr^(3+)、Cu^(2+)、Zn^(2+)或As^(5+))的AMD中(类)金属浓度在290 min内降至符合饮用水标准。其除Fe效率与初始p H(2.5~4.5)正相关,与初始Fe^(2+)浓度(200~800 mg/L)负相关。50 mg/L Fe^(3+)、Cu^(2+)和Zn^(2+)对其除Fe^(2+)起抑制作用,Mn^(2+)和Cr^(3+)起促进作用,As^(5+)无影响。产物表征证明,AMD中Fe^(2+)初期部分被溶解氧氧化为(氢)氧化铁,部分水解为(氢)氧化亚铁,末期溶解再结晶为Fe_(3)O_(4);Fe^(3+)、Mn^(2+)、Cr^(3+)、Cu^(2+)和Zn^(2+)与Fe^(2+)共沉淀为金属氧化物;As^(5+)被铁矿物吸附。 展开更多
关键词 矿山酸性废水 PEM电解技术 (类)金属 去除途径
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非对称交流电化学用于粉煤灰中主要金属的回收性能与机制研究
4
作者 李轩 孙艺菲 +6 位作者 苏佩东 秦兆伟 赵桂峰 张凯 荪布日 于博文 阿布力克木·阿不都瓦克 《煤炭学报》 北大核心 2026年第2期1651-1665,共15页
面向粉煤灰高附加值利用,探究了非对称交流电化学回收其中的金属的性能与反应机理。首先利用NH4F对粉煤灰中的主要金属元素进行低温活化,并使用乙二胺四乙酸(EDTA)溶液进行浸出处理。在此基础上,开发了一种基于改性碳毡电极的非对称交... 面向粉煤灰高附加值利用,探究了非对称交流电化学回收其中的金属的性能与反应机理。首先利用NH4F对粉煤灰中的主要金属元素进行低温活化,并使用乙二胺四乙酸(EDTA)溶液进行浸出处理。在此基础上,开发了一种基于改性碳毡电极的非对称交流电化学体系,用于对溶液中金属元素的电化学回收。此外,还考察了NH4F活化温度、EDTA物质的量浓度以及液固比等因素对粉煤灰中金属元素提取性能的影响。X射线衍射图谱(XRD)、电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)测试结果表明:Si—O—Al网络结构被有效破坏,导致Al、Fe、Ti弱酸提取态占比分别升至42.8%、76.5%、95.2%;反应结果显示,在活化温度为80℃时,Al、Fe、Ti浸出率分别为31.83%、72.08%、94.40%。进一步优化电化学回收体系发现,在0.2 mol/L EDTA、液固比15∶1、80℃、260 r/min的条件下,浸出效率相较于酸浸方法提高30%以上。结合Visual MINTEQ阐明EDTA与金属的配位机理,结果显示:开发的非对称交流电化学体系能够通过周期性电位调控实现“吸附-还原-再生”的协同作用,并利用功能化电极表面化学的特性,有效增强选择性,从而实现金属的有效分离及回收。此外,在优化条件下,Al与Fe的回收率分别达到95.6%与86.3%,电流效率提升40%以上。电极经5次循环使用后,通过酸洗与电化学修复,性能可恢复至85%以上。研究为粉煤灰温和高效资源化提供了新路径。 展开更多
关键词 粉煤灰 金属还原 电化学 非对称交流电 浸出
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多源固废矿用固碳充填材料性能与碳化机理 被引量：2
5
作者 郭庆文 李东印 +3 位作者 王伸 刘松辉 李全江 李松 《煤田地质与勘探》 北大核心 2026年第1期130-141,共12页
【目的】煤矸石与钢渣等固废的资源化利用是实现矿业绿色发展的关键环节,制备固碳充填材料并对煤矿采空区充填是实现固废利用、降碳减排、煤矿绿色开采的重要路径。【方法】基于煤矸石-钢渣高固废体系的配比设计,利用钢渣补偿煤矸石碳... 【目的】煤矸石与钢渣等固废的资源化利用是实现矿业绿色发展的关键环节,制备固碳充填材料并对煤矿采空区充填是实现固废利用、降碳减排、煤矿绿色开采的重要路径。【方法】基于煤矸石-钢渣高固废体系的配比设计,利用钢渣补偿煤矸石碳化反应活性不足,制备煤矸石–钢渣–水泥固废充填材料样品,开展实验室力学试验与固碳试验,并采用热重分析、XRD、SEM、FTIR、MIP等测试手段,探究煤矸石–钢渣–水泥体系固碳充填材料的力学性能、固碳特性及碳化反应机理。【结果和结论】(1)碳化温度对充填材料的力学性能影响显著,40~80℃样品抗压强度随碳化温度提高而增加,增加钢渣掺入量可提高养护后期抗压强度。(2)CO_(2)吸收量随碳化温度升高呈先增后降趋势,当碳化温度为60℃时,35%煅烧煤矸石-50%钢渣试样的CO_(2)吸收量达到6.9%。(3)碳化反应通过促进CaCO3的生成并填充材料孔隙,同时活性硅铝相加速C-S-H凝胶的形成,使CaCO3与C-S-H形成稳定结合并提升材料的致密程度,是固废充填材料性能改善的关键机理。研究成果可为开发高性能多源固废固碳充填材料提供理论支撑,有助于推进矿井绿色充填固碳技术发展。 展开更多
关键词 碳封存 固废充填 固碳能力 绿色开采 碳化机理 生命周期评价
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基于压滤效应影响的废弃石粉-黏土浆液性能研究
6
作者 陈新明 陈姣姣 +3 位作者 刘晓辉 焦华喆 杨志 杨柳华 《材料导报》 北大核心 2025年第9期106-115,共10页
利用一种灌浆材料压滤效应模拟装置(FSD),开展对考虑灌浆压力、浆体流变、黏土灰分、浆液浓度和废弃石粉粒度组成(FSD影响因素)的浆液性能研究。结合FTIR、TG-DTG、SEM、EDS、AFM、ICP-AES和IC微观表征手段,解释其性能发展机理。受压滤... 利用一种灌浆材料压滤效应模拟装置(FSD),开展对考虑灌浆压力、浆体流变、黏土灰分、浆液浓度和废弃石粉粒度组成(FSD影响因素)的浆液性能研究。结合FTIR、TG-DTG、SEM、EDS、AFM、ICP-AES和IC微观表征手段,解释其性能发展机理。受压滤效应影响,浆液碱性环境变强,活性颗粒数量增多,CaCO_(3)与黏粒晶体之间充分团聚,结晶程度增加;阳离子交换容量升高,钙硅铝基相和硅铝酸盐聚合体生成量增加。基体颗粒间表面水撑开晶层,塑性黏度和屈服应力降低。游离氧化钙减少,浆液硬化后固结收缩率均小于1%。水灰比减小,浆液灌入裂隙固结成模和间歇总时间缩短。单位体积内,团簇状聚合体结构物分散空间被压缩,Al^(3+)和Ca^(2+)的溶出率降低。在煤矿灌浆行业中使用废弃石粉和黏土,不仅可以降低项目成本,还可以减少水土流失和土污染。采用研究提出的最佳的浆液配比和灌浆压力进行试验,结果表明,浆液灌浆性能良好,可被考虑用于矿区岩溶裂隙带形式的充填。 展开更多
关键词 废弃石粉 黏土 灌浆浆液 压滤效应 灌浆性能 性能发展机理
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水煤浆气化灰渣的特性分析及表征
7
作者 姚彬 刘颖 +3 位作者 张宁 胡艳 张国辉 张文存 《应用化工》 北大核心 2026年第2期480-483,共4页
以德士古水煤浆气化灰渣为研究对象,论述了灰渣中粗渣和细渣的来源和区别,测定了粗渣和细渣中的元素组成及赋存状态,同时观察粗渣和细渣在扫描电镜下的形貌结构,最后研究了粗渣和细渣的粒度分布特性。通过分析和表征发现,灰渣中的主要... 以德士古水煤浆气化灰渣为研究对象,论述了灰渣中粗渣和细渣的来源和区别,测定了粗渣和细渣中的元素组成及赋存状态,同时观察粗渣和细渣在扫描电镜下的形貌结构,最后研究了粗渣和细渣的粒度分布特性。通过分析和表征发现,灰渣中的主要成分为SiO_(2)、CaO、Fe_(2)O_(3)和Al_(2)O_(3),主要元素为C、Si、Al、Ca、Fe。灰渣中残炭表现为不规则或无定形颗粒,灰分以球形玻璃微珠和团聚体的形式存在,细渣与粗渣相比,孔隙结构较发达、平均孔径较小、孔隙率较高。粗渣的产率和含碳量主要集中在中间粒径(0.125~1 mm),细渣的粒径分布在微细粒级(<0.045 mm)和较粗粒级(>0.125 mm)的产率较高。 展开更多
关键词 气化灰渣 残炭 粗渣 细渣 粒度
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氧化石墨烯、碳纤维、水泥复合改性铁尾矿砂的强度与导电性研究
8
作者 孔爱散 石磊 +2 位作者 姜屏 詹莹韬 邱仙荣 《金属矿山》 北大核心 2026年第4期297-307,共11页
针对铁尾矿堆存引发的环境与资源化挑战,本研究提出通过多因素协同改性策略,提升铁尾矿基材料的力学与导电性能,拓展其在功能性工程中的应用潜力。采用正交试验方法,系统探究了含水率(W)、水泥掺量(C)、氧化石墨烯掺量(G)与碳纤维掺量(F... 针对铁尾矿堆存引发的环境与资源化挑战,本研究提出通过多因素协同改性策略,提升铁尾矿基材料的力学与导电性能,拓展其在功能性工程中的应用潜力。采用正交试验方法,系统探究了含水率(W)、水泥掺量(C)、氧化石墨烯掺量(G)与碳纤维掺量(F)对改性铁尾矿砂(GFCIT)抗压强度、抗折强度及电阻率的影响规律。通过极差分析明确了各因素对性能指标的主次影响顺序,并引入层次分析法(AHP)与灰色关联度法进行多目标综合评价。结果表明:水泥掺量是影响抗压强度的关键因素,碳纤维掺量对电阻率起主导作用,含水率对抗折强度影响显著。综合评价确定W_(2)C_(3)G_(4)F_(1)(含水率40%、水泥掺量20%、氧化石墨烯掺量0.08%、碳纤维掺量0.1%)为7 d养护龄期最优配比,W4C4G1F3(含水率50%、水泥掺量25%、氧化石墨烯掺量0.02%、碳纤维掺量0.1%)为28 d养护龄期最优配比。微观机理分析表明,C-S-H凝胶的形成有效提升了材料力学性能,碳纤维构建了连续导电网络,而碳酸钙的生成则在一定程度上抑制了电荷传输。本研究为铁尾矿的高附加值资源化利用提供了理论依据与配比设计参考。 展开更多
关键词 铁尾矿 正交试验 极差分析 层次分析法 微观机理
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人工回灌过程中溶菌酶在不同粒径含水介质中的迁移-沉积行为
9
作者 夏璐 张倩瑜 +3 位作者 张智钦 秦梦洁 刘金慧 张彧齐 《山东科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第2期53-63,共11页
微生物堵塞是制约人工回灌工程推广的重要瓶颈。溶菌酶可水解微生物胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS)具有缓解堵塞的潜力,其在含水介质中的迁移能力直接决定应用效果。本研究通过室内吸附与一维渗流试验,探究了溶菌... 微生物堵塞是制约人工回灌工程推广的重要瓶颈。溶菌酶可水解微生物胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS)具有缓解堵塞的潜力,其在含水介质中的迁移能力直接决定应用效果。本研究通过室内吸附与一维渗流试验,探究了溶菌酶在不同粒径含水介质中的吸附特征及迁移-沉积行为,揭示了介质粒径的影响机制。研究结果表明,溶菌酶在石英砂表面的吸附符合准二级动力学模型,以物理吸附为主,吸附平衡时间为120 min;吸附量随粒径减小而增大,粗砂、中砂、细砂最大吸附量分别为23.25、31.25、34.48μg/g。迁移行为方面,溶菌酶穿透时间随粒径减小显著延长(粗砂80 min穿透,中砂240 min穿透,细砂试验周期内未穿透),沉积量随粒径减小而增加,且主要富集于表层(细砂表层达163.05μg/g)。溶菌酶的迁移会影响介质渗透性:粗砂渗透性稳定,中砂表层渗透性在初期波动明显,细砂因大量沉积其渗透性持续下降,试验结束时表层相对渗透系数降至0.7左右。研究结果可为人工回灌中溶菌酶防控微生物堵塞提供理论依据,并为地下水资源的安全回灌与可持续开发利用提供技术支撑。 展开更多
关键词 溶菌酶 石英砂 迁移-沉积 人工回灌 含水层堵塞
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木醋与生物质炭调控尾矿锑形态的微生物机制
10
作者 张晓峰 何璐 +8 位作者 于焕云 谢雨琦 龙丹妮 丁为 欧梦萱 陈俊毅 马振宇 李子宏 唐戍亮 《中国环境科学》 北大核心 2026年第4期2102-2115,共14页
设置以木醋(WV)和乙酸钠(AC)为碳源的处理,并在WV处理中引入生物质炭(BC),构建尾矿含量为1/10(w/v)的微宇宙培养体系,系统考察体系中硫、锑含量及其赋存形态、功能基因丰度及微生物群落结构变化特征.结果表明,WV可促进SO_(4)^(2-)和Sb(V... 设置以木醋(WV)和乙酸钠(AC)为碳源的处理,并在WV处理中引入生物质炭(BC),构建尾矿含量为1/10(w/v)的微宇宙培养体系,系统考察体系中硫、锑含量及其赋存形态、功能基因丰度及微生物群落结构变化特征.结果表明,WV可促进SO_(4)^(2-)和Sb(V)的微生物还原,并推动锑向与硫化物高度关联的专性吸附态/有机结合态转化,从而实现一定程度的固定作用.然而,与AC相比,WV碳源组成复杂,微生物对其利用效率较低.WV与BC联用后,相较于WV处理,dsr B、arr A和anrA基因丰度分别提高99.69%、104.62%和307.67%,SO_(4)^(2-)和Sb(V)生化还原作用显著增强,专性吸附/有机结合态TSb分别增加39.48%和46.69%.研究表明,WV与BC的协同作用可有效增强锑在尾矿环境中的还原转化与稳定化程度,为Sb尾矿污染治理提供新的调控思路和技术途径. 展开更多
关键词 微生物还原 木醋 生物质炭 锑赋存形态 尾矿治理
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中国采矿业隐含碳流动时空演变格局及减排路径 被引量：1
11
作者 杨玮 郭嫚雨 +2 位作者 龙涛 邓莎 王茜茜 《金属矿山》 北大核心 2025年第6期284-292,共9页
追踪贸易隐含碳排放对于实现国家“双碳”目标至关重要。然而,跨区域与部门间隐含碳流动特征及路径的识别面临诸多挑战,阻碍了减排进程。采矿业作为高碳排放密集型行业,其在跨省贸易中的隐含碳流动趋势及关键减排路径仍待进一步研究。... 追踪贸易隐含碳排放对于实现国家“双碳”目标至关重要。然而,跨区域与部门间隐含碳流动特征及路径的识别面临诸多挑战,阻碍了减排进程。采矿业作为高碳排放密集型行业,其在跨省贸易中的隐含碳流动趋势及关键减排路径仍待进一步研究。为了解决上述问题,研究基于时空视角,利用中国2012、2015及2017年的多区域投入产出表(MRIO),构建了中国采矿业隐含碳转移网络分析框架,系统考察了采矿业隐含碳流动的演变趋势、空间分布特征及其减排路径。结果表明:(1)中国采矿业因能源消费产生的二氧化碳排放量总体呈下降趋势,其中原煤燃烧贡献的排放量最高;(2)采矿业的直接与隐含碳排放虽呈现收敛态势,但行业整体处于隐含碳净流出状态,其主要上游部门依次为S8(石油、炼焦产品和核燃料加工品)、S11(金属冶炼和压延加工品)、S20(电力、热力的生产和供应)及S24(交通运输、仓储和邮政业);(3)江苏、广东、河南、陕西、山东、河北、山西等省份具有较高的网络中心性,是采矿业减排的关键区域。隐含碳流动量最大的路径为陕西至浙江,达357.06万t;本研究旨在为采矿业乃至整个经济体系的绿色低碳转型提供科学依据与实践参考,助力构建人与自然和谐共生的现代化矿业发展模式。 展开更多
关键词 采矿业 多区域投入产出模型(MRIO) 复杂网络 隐含碳流动
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磷矿固废污染物释放与扩散研究现状及展望 被引量：5
12
作者 陈霞 周显 +4 位作者 邓闪闪 彭子凌 范泽宇 高卓凡 鲁麒 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第1期64-73,共10页
磷矿固废堆场的渗滤液是污染物释放的主要来源,结合我国存量与增量磷矿固废堆存现状及环境影响特点,从磷矿固废渗滤液组成、扩散与迁移等方面,阐述了我国磷矿固废的污染物释放与扩散研究现状。磷矿固废渗滤液污染物含量高、磷石膏pH值... 磷矿固废堆场的渗滤液是污染物释放的主要来源,结合我国存量与增量磷矿固废堆存现状及环境影响特点,从磷矿固废渗滤液组成、扩散与迁移等方面,阐述了我国磷矿固废的污染物释放与扩散研究现状。磷矿固废渗滤液污染物含量高、磷石膏pH值较低、荷载高等因素可能导致防渗材料的渗透系数增加,应履行更加严格的污染物浸出试验和防渗层设置要求。现阶段有关磷矿固体废弃物渗滤液和扩散的研究与堆场所处真实环境条件存在差异,后续研究应结合磷矿固废堆场真实环境及渗滤液特点,建议综合考虑堆场自身及环境温度、降雨入渗及上部盖重产生的有效应力等的影响,结合热-湿-力(THM)淋滤试验装置开展多场耦合条件下磷矿固废渗滤液污染物的释放与扩散机理研究,为磷矿固废堆场渗滤液的预防与控制奠定理论基础。 展开更多
关键词 磷矿固废 污染物 释放 扩散 多场耦合
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矿山酸性废水中重金属的自然去除及风险评价 被引量：5
13
作者 祝栋梁 王强 +3 位作者 张秋根 甘一民 张园眼 张萌 《金属矿山》 北大核心 2025年第1期267-273,共7页
为评估江西某银铅矿矿山酸性废水中重金属的自然去除效果,野外调查了AMD排水小溪地表水中重金属自然去除规律,利用重金属形态分析、沉积物X射线衍射分析和溶度积分析,揭示了重金属自然去除可能的机制,评价了自然去除后重金属污染的环境... 为评估江西某银铅矿矿山酸性废水中重金属的自然去除效果,野外调查了AMD排水小溪地表水中重金属自然去除规律,利用重金属形态分析、沉积物X射线衍射分析和溶度积分析,揭示了重金属自然去除可能的机制,评价了自然去除后重金属污染的环境风险和生态风险。结果表明:AMD中重金属经约5 km自然去除后,去除率可达89.90%(As)、100%(Cd)、100%(Cu)、81.87%(Fe)、42.46%(Mn)、60.83%(Zn)、47.89%(Al)、33.20%(Ca);去除机制可能是小溪的稀释作用、无定型氢氧化铁的吸附作用、As与Pb、Fe、Mn、Zn、Cu、Cd生成砷酸盐沉淀等因素;风险评价表明,自然去除后地表水中重金属污染由严重降为轻度;沉积物中重金属As属极度污染,Cu和Pb属偏中度污染,Mn和Zn属轻度污染;沉积物中重金属的生态危害程度属强-很强,As的平均贡献率98.7%,需密切关注。 展开更多
关键词 矿山酸性废水 重金属 自然去除 环境风险 生态风险
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井下专用乳化基质黏弹性分析
14
作者 孙伟博 杨健 +2 位作者 翟小鹏 简国祚 王燕 《工程爆破》 北大核心 2025年第1期95-101,共7页
井下上向中深孔爆破用乳化炸药黏度高,其流变特性大小对井下乳化炸药的输送至关重要,而不同的输送效率对应了不同的剪切速率。对温度分别为25℃和50℃的乳化基质进行了大振幅振荡剪切等流变实验,实验结果表明:振荡频率为0.1 Hz和1 Hz时... 井下上向中深孔爆破用乳化炸药黏度高,其流变特性大小对井下乳化炸药的输送至关重要,而不同的输送效率对应了不同的剪切速率。对温度分别为25℃和50℃的乳化基质进行了大振幅振荡剪切等流变实验,实验结果表明:振荡频率为0.1 Hz和1 Hz时,乳化基质储能模量与耗能模量相对大小转换的临界剪切应变值分别为10%和40%。对测量结果进行傅里叶变换,结合切比雪夫理论分析发现,振荡频率0.1 Hz和1 Hz下,乳化基质表现出应变变硬特性的临界剪切应变值分别为10%和25%,剪切增稠比率由非稳态过渡到剪切增稠的剪切应变值分别为1%和5%。研究表明:乳化基质在高剪切应变值下的黏弹性以非线性为主,根据25℃和50℃下应变硬化比率和剪切增稠比率的过渡值相同可以看出乳化基质的黏弹性对温度不敏感,主要与振荡频率有关。随着剪切强度增强,乳化基质表现出应变变硬和剪切增稠的特性。 展开更多
关键词 乳化基质 非线性黏弹性 大振幅振荡剪切 傅里叶变换 切比雪夫定理
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小试-中试循序法优化典型酸性矿山废水高密度泥浆法(HDS)工艺参数研究
15
作者 贾同福 张新艳 +3 位作者 李盘胜 池玉蕾 唐丽云 钟伟均 《水处理技术》 北大核心 2025年第12期132-138,共7页
酸性矿山废水产生过程中多伴生重金属污染,增加了废水处理的难度与成本。为了强化酸性矿山废水的处理效能,本研究采用高密度泥浆法双级中和氧化-絮凝-沉淀工艺处理酸性矿山废水,结合小试-中试循序优化,明确系统最佳工艺参数,阐释中和反... 酸性矿山废水产生过程中多伴生重金属污染,增加了废水处理的难度与成本。为了强化酸性矿山废水的处理效能,本研究采用高密度泥浆法双级中和氧化-絮凝-沉淀工艺处理酸性矿山废水,结合小试-中试循序优化,明确系统最佳工艺参数,阐释中和反应和重金属转化协同去除的关键机制。关键参数包括水力停留时间(HRT)、氧化钙(CaO)投加量、底泥回流量等参数,结果显示,系统高效运行条件为:一级反应池pH为8.5~8.9,CaO投加量为3.0~3.4 kg/m^(3)废水,气水比为(3~6)∶1,HRT为0.8~1 h,絮凝剂用量为15~20 g/m^(3)废水,底泥浓度为20%,底泥回流比为14%~19%等。总铁和锌去除具有明显协同作用,铁和锰主要通过氧化并协同中和沉淀物及絮凝剂共沉淀等机理去除。研究结果为实际工艺设计调试、施工和运营降本增效提供重要理论和技术支撑。 展开更多
关键词 酸性矿山废水 高密度泥浆法 石灰中和 工艺参数优化
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酸改性坡缕石对Cu^(2+)的吸附性能研究
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作者 吴丽梅 栾奕 +3 位作者 王晓龙 唐宁 李甘宁 雷馨宇 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第5期1888-1898,1938,共12页
坡缕石是一种含水富镁铝硅酸盐黏土矿物,具有独特的链层状晶体结构,在胶体、催化、吸附等众多领域表现出了优异的应用性能。本研究采用不同种类酸改性坡缕石,溶出八面体中阳离子的方式调控坡缕石结构,以Cu^(2+)作为目标污染物,采用静态... 坡缕石是一种含水富镁铝硅酸盐黏土矿物,具有独特的链层状晶体结构,在胶体、催化、吸附等众多领域表现出了优异的应用性能。本研究采用不同种类酸改性坡缕石,溶出八面体中阳离子的方式调控坡缕石结构,以Cu^(2+)作为目标污染物,采用静态吸附实验研究了不同改性条件对坡缕石吸附Cu^(2+)的影响规律。采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、N_(2)吸附、固体核磁共振(NMR)和热重(TG)等测试对改性前后坡缕石的结构进行了表征。研究结果表明,酸改性后的坡缕石杂质减少且微孔容积增大,对Cu^(2+)的吸附能力也显著提高。反应时间为120 min、反应温度为60℃、溶液pH值为7的盐酸改性坡缕石对Cu^(2+)吸附效果最佳,最大吸附量为70.64 mg/g。本研究结果对坡缕石在环境治理领域的应用具有重要研究意义。 展开更多
关键词 坡缕石 Cu^(2+) 吸附性能 酸改性 晶体结构 吸附条件 水污染
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煤矸石的储能化改性及其在高比能电池中的应用
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作者 孙志辉 王云搏 +1 位作者 马书轩 李猛 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第6期318-326,共9页
煤矸石电化学储能利用有力地支撑了煤矿产业的能源共生发展,同时解决了矿山固废排放问题,为矿山固体废弃物的资源化利用和推进绿色低碳开采提供了前瞻性的解决方案。通过可控的碱烧活化与酸化学改性技术,将矸石固废转化为纳米级储能材料... 煤矸石电化学储能利用有力地支撑了煤矿产业的能源共生发展,同时解决了矿山固废排放问题,为矿山固体废弃物的资源化利用和推进绿色低碳开采提供了前瞻性的解决方案。通过可控的碱烧活化与酸化学改性技术,将矸石固废转化为纳米级储能材料,实现了其在高比能电池领域的高效应用。采用透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)等技术,对改性煤矸石和原矸石的微观结构进行了详细表征,旨在深入揭示改性机理。通过单因素试验方法,深入分析了原煤矸石与改性煤矸石在组分、晶体结构及局部电子环境方面的差异,进而确定了改性煤矸石在储能应用中的最佳条件。结果表明:经过改性处理,煤矸石表面形成了一层非晶态纳米颗粒Al2O_(3)活化层,有效降低了电极反应过程中的能量损耗;改性煤矸石表面富含含氧官能团和氧空位等高活性电催化位点,显著降低了表面反应的活化能。在锂−氧气电池中,改性煤矸石展现出较低的充放电过电势(1.12 V)、高放电比容量(8310 mAh/g)以及优异的续航稳定性(>180 h);改性煤矸石表现出柔性可穿戴储能特性,在45°翻折状态下仍能稳定供能。对于促进矿山废弃物的资源化利用、降低环境污染、提高资源利用效率等方面具有重要的实践意义和应用价值。 展开更多
关键词 煤矸石 储能化利用 电化学催化剂 锂−氧气电池 绿色开采
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酸性矿山废水被动处理系统设计与效能评估 被引量：2
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作者 颜瑞雯 朱君 +5 位作者 朱俊豪 林刚 张婉秋 贾增华 王文明 郗富瑞 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第7期191-202,共12页
【背景】酸性矿山废水(AMD)是矿山开采过程中产生的富含重金属的高酸性溶液,可引发严重的环境污染问题。【方法】以安徽庐江矾矿为例,基于Phreeqc模型和AMDTreat软件建立一套用于设计和评估AMD一体化被动处理系统的系统性框架。在对场... 【背景】酸性矿山废水(AMD)是矿山开采过程中产生的富含重金属的高酸性溶液,可引发严重的环境污染问题。【方法】以安徽庐江矾矿为例,基于Phreeqc模型和AMDTreat软件建立一套用于设计和评估AMD一体化被动处理系统的系统性框架。在对场地水文地球化学特征(pH2.93~3.06、Fe5.98~42.52mg/L、Al18.87~32.14mg/L)及物理条件(流量50~96m^(3)/h、可用面积约5万m^(2))进行综合分析的基础上,选定一套由垂直流湿地与好氧人工湿地串联构成的复合式AMD被动处理系统,并利用水文地球化学模型Phreeqc对该系统性能进行预测。【结果和结论】提出的AMD一体化被动处理系统能够有效将出水pH提升至约7.6,并对Fe、Al去除率均>99.0%,Cu等其他重金属去除率>97.0%,出水水质全面满足中国GB 3838-2002《地表水环境质量标准》Ⅲ类标准。此外,借助AMDTreat软件进行的全生命周期成本分析显示,该系统的建设投资约为368万元,年运行维护费用46万元,相较于传统主动处理技术具有显著的长期成本优势。本研究提出的“技术筛选-效能模拟-经济评估”一体化设计方法,不仅适用于庐江矾矿AMD治理,也可为类似矿区的生态修复提供科学依据和技术参考。 展开更多
关键词 酸性矿山废水 被动处理技术 水文地球化学模拟 PHREEQC AMDTreat 安徽庐江矾矿
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氧化石墨烯基水凝胶对丁基黄药的吸附性能及作用机理研究
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作者 张鹏羽 刘登 +2 位作者 何成浩 李洪强 陈骞 《金属矿山》 北大核心 2025年第2期233-239,共7页
氧化石墨烯因独特的层状结构和富氧官能团而在污水处理方面展现出广阔的应用前景。研究在制备铅离子改性氧化石墨烯基水凝胶(Lead(Pb^(2+))-modified graphene oxide hydrogel,PGP)基础上,探究了其对含丁基黄药选矿废水的吸附效果。试... 氧化石墨烯因独特的层状结构和富氧官能团而在污水处理方面展现出广阔的应用前景。研究在制备铅离子改性氧化石墨烯基水凝胶(Lead(Pb^(2+))-modified graphene oxide hydrogel,PGP)基础上,探究了其对含丁基黄药选矿废水的吸附效果。试验结果表明:在PGP投加量0.4 g/L、丁基黄药浓度100 mg/L、溶液pH=10、温度25℃的条件下,PGP对丁基黄药的最大吸附量为170.0 mg/g,去除率为68.0%;PGP对丁基黄药的吸附行为符合拟二级吸附动力学模型和Langmuir等温吸附模型,PGP主要通过表面活性位点与丁基黄药生成Pb(C_(4)H_(9)OCS_(2))_(2),实现单分子层化学吸附。 展开更多
关键词 氧化石墨烯水凝胶 丁基黄药 吸附动力学 吸附等温线 吸附机理
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基于文献计量学的矿山污染治理和生态修复研究现状及发展趋势 被引量：2
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作者 张向阳 张宗文 +4 位作者 邹天远 张黎明 程天威 史浙明 孙宁 《环境污染与防治》 北大核心 2025年第10期123-134,I0022,共13页
矿山污染治理与生态修复是生态环境保护工作中的一个重要组成部分,但目前对该领域的综合分析和研究还相对较少。利用文献计量学的方法,通过使用VOSviewer和CiteSpace等软件对已被中国知网(CNKI)数据库收录的1980—2024年矿山污染治理及... 矿山污染治理与生态修复是生态环境保护工作中的一个重要组成部分,但目前对该领域的综合分析和研究还相对较少。利用文献计量学的方法,通过使用VOSviewer和CiteSpace等软件对已被中国知网(CNKI)数据库收录的1980—2024年矿山污染治理及生态环境修复领域的相关文献进行了统计可视化与关键词聚类分析。结果显示:(1)1980—2024年,该领域发文量总体呈逐年增长趋势,特别是2018年后发文量高速增长,研究热度快速提升。(2)该领域高频关键词有废弃矿山、土壤重金属污染、矿山地质环境等;当前国内研究热点聚焦于绿色矿山、碳中和、空间分析技术等。(3)近年来,该领域倾向于联合开展修复治理技术,管理方面则侧重于多部门协作和统筹治理。未来应进一步加强跨学科研究,关注矿山污染治理新技术的开发应用,以提升矿山水土污染治理和生态修复相协同的治理成效。 展开更多
关键词 文献计量学 矿山污染治理 生态修复 修复技术
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