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尾矿在环保、建材领域资源化利用研究新进展
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作者 张长青 冯亚亚 +8 位作者 刘冠男 刘欢 李德先 宫晨琛 柯尊壮 黄菲 张乙飞 王志刚 王博 《中国矿业》 北大核心 2024年第11期4-17,共14页
随着我国矿业行业的绿色转型,尾矿的资源化、减量化和无害化处理已成为亟待解决的科技挑战。当前我国尾矿存储总量已超过200亿t,导致了严重的环境污染和资源浪费。为拓展尾矿在环保、建筑材料领域的高效利用,减轻尾矿处理的环境和经济负... 随着我国矿业行业的绿色转型,尾矿的资源化、减量化和无害化处理已成为亟待解决的科技挑战。当前我国尾矿存储总量已超过200亿t,导致了严重的环境污染和资源浪费。为拓展尾矿在环保、建筑材料领域的高效利用,减轻尾矿处理的环境和经济负担,开辟尾矿的资源化创新路径,推动绿色矿山建设,实现资源的可持续利用与环境保护的平衡,聚焦尾矿在环保和建筑材料领域的资源化利用,研发了尾矿基环境功能材料和高附加值建筑材料制备关键技术,涵盖尾矿脱色剂、重金属吸附材料、陶瓷釉料、发泡陶瓷和高密实混凝土等技术。首先,尾矿与偏高岭土和表面活性剂混合,通过碱溶工艺研发高效食品废水脱色剂,脱色效率超过95%。针对废水中的重金属污染,通过高温焙烧和后处理工艺提升尾矿的吸附性能,可有效去除污水中的铅、镉等重金属。其次,尾矿被用作陶瓷釉料的替代原料,通过优化配方和烧制工艺,开发低成本且环保的陶瓷釉料。通过优化发泡陶瓷的配方和烧制工艺,成功制备出具有优良强度、保温性和防火性的材料,其尾矿掺入量高达65%,节省原料成本40%~50%。通过将尾矿与其他矿物原料结合,开发出耐腐蚀、低孔隙的新型高密实混凝土,强度提升5%~20%,水渗透系数减小10%~35%,适用于海洋工程等恶劣环境。尾矿在环保、建筑材料领域的资源化利用不仅解决了环境问题,还为绿色矿业和可持续发展提供了创新技术路径。研发的尾矿综合利用技术将尾矿资源化应用于多个领域,包括环保(废水脱色、重金属吸附)和建筑材料(陶瓷釉料、发泡陶瓷、高密实混凝土)。通过优化尾矿的配方和工艺,显著提高了尾矿的环保性和性能,特别是在食品废水脱色、污水中重金属吸附和发泡陶瓷强度、保温性等方面表现突出,开辟了尾矿高效利用的新途径,不仅提升了尾矿的附加值,还为环保和建筑材料行业提供了可行的解决方案,推动了绿色矿山建设,促进了矿产资源的可持续利用。通过将尾矿替代传统材料,成功降低了生产成本并提升了环保性,具有较强的市场竞争力,助力绿色矿业的发展,为环境保护和可持续发展贡献了创新的技术路径。 展开更多
关键词 尾矿资源化 环境材料 建筑材料 高附加值 绿色矿业
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滇东北镇雄黑树矿区高硫极贫铁硫磺渣铁资源回收利用 被引量：1
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作者 李小赛 张佳文 +5 位作者 王裕先 蔡剑辉 方景玲 魏友华 耿新霞 彭强 《中国矿业》 北大核心 2024年第11期28-38,共11页
滇东北地区硫磺渣堆存量巨大,长期以来难以被综合利用,并产生了显著的环境地质问题。对镇雄县黑树矿区硫磺渣开展铁资源回收利用研究,以期通过选矿试验获得高品质铁精矿,从而为该地区硫磺渣综合利用提供一种有效实用的技术方法。黑树矿... 滇东北地区硫磺渣堆存量巨大,长期以来难以被综合利用,并产生了显著的环境地质问题。对镇雄县黑树矿区硫磺渣开展铁资源回收利用研究,以期通过选矿试验获得高品质铁精矿,从而为该地区硫磺渣综合利用提供一种有效实用的技术方法。黑树矿区硫磺渣属于一类硫含量大于2%、全铁含量小于30%的弱磁性高硫极贫铁硫磺渣,针对此类硫磺渣开展选矿探索试验、铁精矿回收试验和铁精矿反浮选脱硫试验研究。研究结果表明,采用湿式磁-重联选主干流程能够有效富集铁、脱除有害杂质磷;继而采用反浮选脱硫工艺,可以获得铁含量高于60%、磷含量低于0.25%、硫含量低于0.30%的铁精矿,满足炼铁用铁矿石工业指标要求,铁回收率达到49.08%。因此,建立“磁-重联选+反浮选”选矿流程用来进行高硫极贫铁硫磺渣的选铁,主干流程不产生二次污染,对环境友好,有较好的应用前景。对滇东北地区资源化、减量化和无害化处置硫磺渣等硫铁矿固废,以及实现滇东北地区长江上游生态屏障作用具有重要意义。 展开更多
关键词 滇东北 硫磺渣 选矿试验 铁精矿 综合利用
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煤矸石生态修复利用及其重金属污染防控研究进展 被引量：3
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作者 郭佳琪 刘冠男 +2 位作者 张长青 牛之建 牛向龙 《中国矿业》 北大核心 2024年第11期18-27,共10页
煤矸石是我国大宗固废之一,其堆存占用了大量土地资源,同时长期堆存可产生地质灾害、环境污染等一系列生态环境问题,严重制约了煤炭行业的可持续发展。煤矸石大规模消纳迫在眉睫,而煤矸石生态修复利用是实现煤矸石大规模消纳的有效途径... 煤矸石是我国大宗固废之一,其堆存占用了大量土地资源,同时长期堆存可产生地质灾害、环境污染等一系列生态环境问题,严重制约了煤炭行业的可持续发展。煤矸石大规模消纳迫在眉睫,而煤矸石生态修复利用是实现煤矸石大规模消纳的有效途径。本文综述了国内外煤矸石中的元素和矿物组分、煤矸石生态修复利用技术、煤矸石生态修复利用中重金属释放风险及其污染防控措施,并提出了煤矸石生态修复安全利用建议。煤矸石中富含氮、磷、钾和有机质等营养元素和物质,且矿物以石英和黏土矿物为主,可为煤矸石生态修复利用提供必要的物质基础。煤矸石可通过填沟造地和制备植生基质实现煤矸石生态修复利用。但部分煤矸石中重金属和硫含量高,存在产酸和重金属释放风险,使大规模生态修复利用受到了一定的制约。微生物技术、氧化菌抑制技术及重金属钝化技术等技术手段可有效控制煤矸石中重金属释放。针对重金属和硫含量高的煤矸石,需加强对煤矸石生态修复利用过程中重金属的环境行为研究,同时研发物理、化学和微生物多途径联用技术,抑制产酸和重金属释放,实现煤矸石生态修复安全利用。同时加强监测煤矸石生态修复过程中重金属的潜在生态环境风险,实现煤矸石生态修复安全利用。 展开更多
关键词 煤矸石 生态修复 重金属 污染防控 植生基质
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