礦山固體廢物綜合利用技術(shù)

前言

礦產(chǎn)資源是人類賴以生存和發(fā)展的基本條件，礦業(yè)開(kāi)發(fā)是人類社會(huì)發(fā)展活動(dòng)中的一個(gè)重要組成部分，是我們建設(shè)現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)的物質(zhì)保障。礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)，一方面促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步；另一方面其產(chǎn)生的大量固體廢物也給環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染和危害，并同時(shí)帶來(lái)了占用土地、資源浪費(fèi)等諸多問(wèn)題。在當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展面臨的人口、資源、環(huán)境三大問(wèn)題中，礦山固體廢物就與其中的兩項(xiàng)有關(guān)。因此，綜合利用礦山固體廢物，使之變廢為寶、化害為利，對(duì)于節(jié)約資源、改善環(huán)境、提高效益，對(duì)于促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式的轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源的優(yōu)化配置和礦業(yè)開(kāi)發(fā)可持續(xù)發(fā)展，具有十分重要的作用，也是我國(guó)礦業(yè)工作者面臨的重要使命。鑒于礦山固體廢物資源化利用技術(shù)相關(guān)圖書(shū)，可參考、可借鑒的太少，而中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）在相關(guān)方面的研究有一定的積累，故編著此書(shū)，希望將我們十多年的科研和工程實(shí)踐所積累的知識(shí)，以及國(guó)內(nèi)外迄今為止較為先進(jìn)的、具有推廣意義的礦山固體廢物資源化利用技術(shù)介紹給讀者，并幫助廣大從業(yè)者及科研工作者能夠較為全面地了解相關(guān)概況和經(jīng)驗(yàn)，以便有選擇、有目的地借鑒。本書(shū)共五章，第一章概要地介紹了礦山固體廢物產(chǎn)生、分類、組分與性質(zhì)，以及它所引發(fā)的各類環(huán)境與生態(tài)問(wèn)題，引出了綜合利用的意義；第二～第四章主要介紹了煤矸石、粉煤灰、尾礦相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)，三類礦山固體廢物在各方面的綜合利用情況及相關(guān)技術(shù)，并列舉了相應(yīng)的工程實(shí)例；第五章主要介紹了尾礦庫(kù)（壩）復(fù)墾利用的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)以及綜合利用情況，并介紹了相關(guān)的技術(shù)，進(jìn)行了相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)分析。參加本書(shū)編著的工作人員：第一章為舒新前，第二章為竹濤、賈晉煒，第三、四章為竹濤，第五章為賈建麗。參加本書(shū)編著的工作人員還有單志強(qiáng)、萬(wàn)艷東、魯曉菊等同志。本書(shū)的編著和出版受到“中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）本科教育專項(xiàng)資金”、“中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)基金”、“環(huán)境工程專業(yè)建設(shè)立項(xiàng)項(xiàng)目”、“國(guó)家環(huán)保公益項(xiàng)目”的部分資助。由于編著者編寫(xiě)時(shí)間有限，不足和疏漏之處在所難免，希望讀者不吝指正。同時(shí)對(duì)書(shū)中所引用文獻(xiàn)作者也表示深深的謝意。竹濤2011年6月

內(nèi)容概要

　　本書(shū)系統(tǒng)、全面地介紹了礦山固體廢物的產(chǎn)生、分類及其特點(diǎn)，分析了它所引發(fā)的各類環(huán)境生態(tài)問(wèn)題，提出了礦山固體廢物資源化合理利用的相關(guān)技術(shù)；其中著重介紹了煤矸石、粉煤灰、尾礦及尾礦庫(kù)（壩）綜合利用的技術(shù)方法及其相應(yīng)的工程實(shí)例。
　
本書(shū)可供煤炭、電力、環(huán)境保護(hù)、建筑、建材等領(lǐng)域科研和設(shè)計(jì)部門的工程技術(shù)人員和管理人員使用，也可供高等學(xué)校相關(guān)專業(yè)師生參考。

書(shū)籍目錄

第一章　緒論
　第一節(jié)　礦山固體廢物產(chǎn)生、分類與特點(diǎn)
　　一、礦山固體廢物的產(chǎn)生與現(xiàn)狀
　　二、礦山固體廢物的特點(diǎn)
　　三、礦山固體廢物的分類
　　四、礦山固體廢物的組成
　　五、礦山固體廢物的性質(zhì)
　第二節(jié)　礦山固體廢物引發(fā)的環(huán)境與生態(tài)問(wèn)題
　　一、侵占土地
　　二、引發(fā)地質(zhì)與工程災(zāi)害
　　三、污染環(huán)境、破壞生態(tài)平衡
　　四、造成嚴(yán)重資源浪費(fèi)與經(jīng)濟(jì)損失
　第三節(jié)　礦山固體廢物綜合利用的意義
第二章　煤矸石綜合利用技術(shù)
　第一節(jié)　煤矸石的來(lái)源及危害
　　一、煤矸石的來(lái)源
　　二、煤矸石的危害
　第二節(jié)　煤矸石的組成、性質(zhì)及分類
　　一、煤矸石的組成
　　二、煤矸石的性質(zhì)
　　三、煤矸石的分類
　第三節(jié)　煤矸石綜合利用現(xiàn)狀
　　一、作為燃料
　　二、利用煤矸石發(fā)電
　　三、煤矸石生產(chǎn)建筑及其他材料
　　四、利用煤矸石充填礦井采空區(qū)、回填塌陷區(qū)
　　五、煤矸石制取化工產(chǎn)品
　　六、煤矸石回收和生產(chǎn)礦物
　　七、煤矸石的農(nóng)業(yè)利用
　　八、煤矸石用于道路工程
　　九、煤矸石用于注漿技術(shù)
　第四節(jié)　煤矸石發(fā)電
　　一、煤矸石發(fā)電概述
　　二、煤矸石發(fā)電的益處與障礙
　　三、煤矸石發(fā)電的可行性
　　四、煤矸石燃燒能量計(jì)算
　　五、利用煤矸石發(fā)電的燃燒設(shè)備
　　六、煤矸石電廠經(jīng)濟(jì)效益分析
　　七、煤矸石發(fā)電工程實(shí)例
　第五節(jié)　煤矸石回填與復(fù)墾
　　一、煤矸石回填
　　二、煤矸石復(fù)墾
　　三、尾礦回填應(yīng)用實(shí)例
　第六節(jié)　煤矸石回收生產(chǎn)有用礦物
　　一、從煤矸石中回收煤炭
　　二、從煤矸石中回收黃鐵礦
　　三、煤矸石生產(chǎn)高嶺土
　　四、煤矸石生產(chǎn)莫來(lái)石
　　五、煤矸石提取鎵
　第七節(jié)　煤矸石生產(chǎn)化工產(chǎn)品
　　一、制備鋁系化工產(chǎn)品
　　二、制備硅系化工產(chǎn)品
　　三、制備硅鋁鐵化工產(chǎn)品
　　四、煤矸石生產(chǎn)沸石分子篩
　　五、制備鈦系化工產(chǎn)品
　第八節(jié)　煤矸石生產(chǎn)各種材料
　　一、煤矸石制磚
　　二、煤矸石生產(chǎn)水泥
　　三、煤矸石生產(chǎn)陶粒
　　四、煤矸石生產(chǎn)粉體材料
　第九節(jié)　煤矸石在生態(tài)、環(huán)境保護(hù)及農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用
　　一、煤矸石山的生態(tài)治理
　　二、煤矸石漿液作燃煤煙道氣的脫硫劑
　　三、利用煤矸石中硫鐵礦處理含Cr(Ⅵ)廢水
　　四、活化煤矸石處理廢水
　　五、煤矸石在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用
　第十節(jié)　煤矸石綜合利用工程實(shí)例
　　一、四川唐家河煤礦煤矸石綜合利用
　　二、準(zhǔn)格爾露天煤礦煤矸石綜合利用
　　三、淮南礦區(qū)煤矸石綜合利用
　　四、煤矸石生態(tài)治理應(yīng)用實(shí)例
第三章　粉煤灰綜合利用技術(shù)
　第一節(jié)　粉煤灰的來(lái)源及其污染
　　一、粉煤灰的來(lái)源
　　二、粉煤灰的污染問(wèn)題
　第二節(jié)　粉煤灰的組成、性質(zhì)和品質(zhì)指標(biāo)
　　一、粉煤灰的形成
　　二、粉煤灰的性質(zhì)和品質(zhì)指標(biāo)
　第三節(jié)　粉煤灰用于建筑材料
　　一、粉煤灰混凝土
　　二、粉煤灰陶粒
　　三、粉煤灰砌塊
　　四、粉煤灰用作水泥的混合材料
　　五、粉煤灰砂漿
　　六、粉煤灰制磚
　第四節(jié)　粉煤灰在道路工程中的應(yīng)用
　　一、粉煤灰在公路面層中的應(yīng)用
　　二、粉煤灰在路面基層和底基層的應(yīng)用
　　三、利用粉煤灰填筑公路路堤
　　四、粉煤灰用于結(jié)構(gòu)回填
　　五、粉煤灰在道路工程中的應(yīng)用前景
　第五節(jié)　粉煤灰用作注漿材料和充填材料
　　一、用于礦井防火注漿
　　二、作井下充填材料
　　三、粉煤灰用于隧道工程的壓漿材料
　　四、粉煤灰用作速凝注漿材料
　　五、粉煤灰在注漿充填加固軟巖巷道中的應(yīng)用
　第六節(jié)　粉煤灰的農(nóng)業(yè)利用
　　一、概述
　　二、粉煤灰的直接施用
　　三、生產(chǎn)粉煤灰肥料
　　四、粉煤灰用作土壤改良劑
　第七節(jié)　粉煤灰的其他應(yīng)用
　　一、粉煤灰的分選
　　二、粉煤灰生產(chǎn)硅鋁鐵合金
　　三、利用粉煤灰提取氧化鋁
　第八節(jié)　粉煤灰綜合利用工程實(shí)例
　　一、廣州粵華發(fā)電粉煤灰綜合利用
　　二、新疆電廠粉煤灰綜合利用
　　三、榆社縣濱河路粉煤灰鋪路工程實(shí)例
　　四、粉煤灰提取氧化鋁的工程實(shí)例
第四章　尾礦綜合利用技術(shù)
　第一節(jié)　尾礦綜合利用的主要途徑
　　一、從尾礦中回收有用組分
　　二、用尾礦加工生產(chǎn)建材
　　三、用尾礦生產(chǎn)農(nóng)用肥料或土壤改良劑
　　四、用尾礦充填采空區(qū)
　　五、在尾礦堆積場(chǎng)覆土造地
　第二節(jié)　有價(jià)金屬回收技術(shù)
　　一、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
　　二、鐵尾礦中再回收鐵
　　三、鐵尾礦中多種有用礦物的綜合利用
　　四、銅尾礦的再選
　　五、鉛鋅尾礦的再選
　　六、鉬尾礦的再選
　　七、錫尾礦的再選
　　八、鎢尾礦的再選
　　九、貴金屬礦的再選
　　十、廢催化劑中綜合回收有價(jià)金屬
　第三節(jié)　尾礦綜合利用工程實(shí)例
　　一、河南欒川三道莊礦區(qū)尾礦綜合利用
　　二、霍邱鐵礦區(qū)尾礦綜合利用
　　三、四川省會(huì)理縣拉拉銅礦尾礦綜合利用
　　四、包官營(yíng)鐵尾礦生態(tài)農(nóng)業(yè)復(fù)墾應(yīng)用實(shí)例
第五章　尾礦庫(kù)（壩）復(fù)墾利用
　第一節(jié)　尾礦庫(kù)（壩）概述
　　一、尾礦庫(kù)的作用
　　二、尾礦庫(kù)的特點(diǎn)
　　三、尾礦庫(kù)的構(gòu)成
　　四、尾礦庫(kù)的類型
　　五、尾礦庫(kù)的選址
　第二節(jié)　尾礦壩潰壩及安全研究
　　一、尾礦壩潰壩
　　二、潰壩理論研究
　　三、穩(wěn)定性分析及安全管理
　第三節(jié)　尾礦庫(kù)（壩）對(duì)環(huán)境的危害
　　一、尾礦庫(kù)占用土地?cái)?shù)量增加
　　二、浪費(fèi)可再生資源
　　三、尾砂污染嚴(yán)重
　　四、引發(fā)嚴(yán)重的次生環(huán)境污染
　第四節(jié)　尾礦庫(kù)(壩)復(fù)墾的利用方向
　　一、復(fù)墾作農(nóng)業(yè)用地
　　二、復(fù)墾作林業(yè)用地
　　三、復(fù)墾作建筑用地
　　四、尾砂直接作復(fù)土造地
　　五、尾礦砂綜合利用
　第五節(jié)　尾礦庫(kù)(壩)復(fù)墾利用方式與技術(shù)的選擇依據(jù)
　第六節(jié)　我國(guó)尾礦庫(kù)(壩)復(fù)墾利用現(xiàn)狀
　第七節(jié)　尾礦庫(kù)復(fù)墾效益分析
　　一、尾礦庫(kù)復(fù)墾環(huán)境效益
　　二、尾礦庫(kù)復(fù)墾社會(huì)效益
　　三、尾礦庫(kù)復(fù)墾經(jīng)濟(jì)效益
　第八節(jié)　尾礦庫(kù)（壩）復(fù)墾的環(huán)境影響評(píng)價(jià)研究
　　一、生態(tài)環(huán)境與人體健康影響評(píng)價(jià)方法
　　二、健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
　第九節(jié)　尾礦庫(kù)(壩)復(fù)墾案例分析
　　一、山東省萊州市倉(cāng)上金礦尾礦庫(kù)復(fù)墾工程尾礦庫(kù)項(xiàng)目概述
　　二、區(qū)域環(huán)境
　　三、恢復(fù)治理方案
　　四、工作量及投資概算
　　五、預(yù)期效益
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：插圖：一、礦山固體廢物的產(chǎn)生與現(xiàn)狀礦山一般指采礦、選礦及其對(duì)所生產(chǎn)礦石進(jìn)行破碎、切割等粗加工的生產(chǎn)單位，即進(jìn)行采礦作業(yè)的場(chǎng)所，包括開(kāi)采形成的開(kāi)挖體、運(yùn)輸通道和輔助設(shè)備等。礦山固體廢物則是指包括礦山開(kāi)采過(guò)程中所產(chǎn)生的廢石及礦石經(jīng)選冶生產(chǎn)后所產(chǎn)生的尾礦或廢渣，其以量大、處理工藝復(fù)雜而成為環(huán)境保護(hù)的一大難題?；诘V山固體廢物所含的種類與產(chǎn)生環(huán)節(jié)，基本上，在礦山各種生產(chǎn)活動(dòng)包括礦產(chǎn)資源開(kāi)采、運(yùn)輸、加工，及礦山輔助設(shè)施開(kāi)挖、使用、維修等過(guò)程中均會(huì)產(chǎn)生大量的固體廢物。主要包括采礦后產(chǎn)生的廢石和礦山選礦產(chǎn)生的尾礦。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球采掘工業(yè)每年排放的工業(yè)固體廢物總量達(dá)數(shù)百億噸，在我國(guó)，黑色金屬礦山每年排放的廢石尾礦約6.2 億噸，有色金屬礦山每年排出的廢石尾礦達(dá)11500萬(wàn)噸，煤矸石約1.3 億噸。礦山廢石的堆積和尾礦壩的構(gòu)筑，一方面侵占大量土地和農(nóng)田，另一方面，這些廢石、尾礦的大量排放，嚴(yán)重破壞了土地資源的自然生態(tài)環(huán)境，不僅侵占大量土地，破壞自然景觀，而且其成分十分復(fù)雜，含有多種有害成分甚至放射性物質(zhì)，可污染礦區(qū)和周圍環(huán)境，構(gòu)成嚴(yán)重的社會(huì)公害。目前，我國(guó)對(duì)礦山固體廢物的利用率較低。鑒于此，如何針對(duì)各類型礦山固體廢物的特點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行合理的處理與處置，同時(shí)實(shí)現(xiàn)高效資源化與綜合利用，既可起到改善礦山生態(tài)環(huán)境的作用，同時(shí)，又可充分利用礦山固體廢物中的有用成分，變廢為寶，起到緩解我國(guó)礦產(chǎn)資源供需相對(duì)緊張的矛盾，已成為資源、環(huán)境、生態(tài)等多學(xué)科、領(lǐng)域共同面臨的重要課題。

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《礦山固體廢物綜合利用技術(shù)》：綜合利用礦山固體廢物，使之變廢為寶、化害為利，對(duì)于節(jié)約資源、改善環(huán)境、提高效益，對(duì)于促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式的轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源的優(yōu)化配置和礦業(yè)開(kāi)發(fā)可持續(xù)發(fā)展，具有十分重要的作用，也是我國(guó)礦業(yè)工作者面臨的重要使命。鑒于礦山固體廢物資源化利用技術(shù)相關(guān)圖書(shū)，可參考、可借鑒的太少，編寫(xiě)和初出版該書(shū)的目的，希望將我們十多年的科研和工程實(shí)踐所積累的知識(shí)，以及國(guó)內(nèi)外迄今為止較為先進(jìn)的、具有推廣意義的礦山固體廢物資源化利用技術(shù)介紹給讀者，并幫助廣大從業(yè)者及科研工作者能夠較為全面地了解相關(guān)概況和經(jīng)驗(yàn)，以便有選擇、有目的地借鑒。

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