礦山固體廢物綜合利用技術

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)開發(fā)是人類社會發(fā)展活動中的一個重要組成部分，是我們建設現(xiàn)代化強國的物質(zhì)保障。礦產(chǎn)資源的開發(fā)，一方面促進了經(jīng)濟的發(fā)展和社會的進步；另一方面其產(chǎn)生的大量固體廢物也給環(huán)境造成了嚴重的污染和危害，并同時帶來了占用土地、資源浪費等諸多問題。在當今世界經(jīng)濟、社會發(fā)展面臨的人口、資源、環(huán)境三大問題中，礦山固體廢物就與其中的兩項有關。因此，綜合利用礦山固體廢物，使之變廢為寶、化害為利，對于節(jié)約資源、改善環(huán)境、提高效益，對于促進經(jīng)濟增長方式的轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)礦產(chǎn)資源的優(yōu)化配置和礦業(yè)開發(fā)可持續(xù)發(fā)展，具有十分重要的作用，也是我國礦業(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相關圖書，可參考、可借鑒的太少，而中國礦業(yè)大學（北京）在相關方面的研究有一定的積累，故編著此書，希望將我們十多年的科研和工程實踐所積累的知識，以及國內(nèi)外迄今為止較為先進的、具有推廣意義的礦山固體廢物資源化利用技術介紹給讀者，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概況和經(jīng)驗，以便有選擇、有目的地借鑒。本書共五章，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、尾礦相關的基礎知識，三類礦山固體廢物在各方面的綜合利用情況及相關技術，并列舉了相應的工程實例；第五章主要介紹了尾礦庫（壩）復墾利用的相關基礎知識以及綜合利用情況，并介紹了相關的技術，進行了相應的經(jīng)濟分析。參加本書編著的工作人員：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。參加本書編著的工作人員還有單志強、萬艷東、魯曉菊等同志。本書的編著和出版受到“中國礦業(yè)大學（北京）本科教育專項資金”、“中央高?；究蒲袠I(yè)務費基金”、“環(huán)境工程專業(yè)建設立項項目”、“國家環(huán)保公益項目”的部分資助。由于編著者編寫時間有限，不足和疏漏之處在所難免，希望讀者不吝指正。同時對書中所引用文獻作者也表示深深的謝意。竹濤2011年6月

內(nèi)容概要

　　本書系統(tǒng)、全面地介紹了礦山固體廢物的產(chǎn)生、分類及其特點，分析了它所引發(fā)的各類環(huán)境生態(tài)問題，提出了礦山固體廢物資源化合理利用的相關技術；其中著重介紹了煤矸石、粉煤灰、尾礦及尾礦庫（壩）綜合利用的技術方法及其相應的工程實例。
　
本書可供煤炭、電力、環(huán)境保護、建筑、建材等領域科研和設計部門的工程技術人員和管理人員使用，也可供高等學校相關專業(yè)師生參考。

書籍目錄

第一章　緒論
　第一節(jié)　礦山固體廢物產(chǎn)生、分類與特點
　　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
　　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)問題
　　一、侵占土地
　　二、引發(fā)地質(zhì)與工程災害
　　三、污染環(huán)境、破壞生態(tài)平衡
　　四、造成嚴重資源浪費與經(jīng)濟損失
　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
　第一節(jié)　煤矸石的來源及危害
　　一、煤矸石的來源
　　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
　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、煤矸石燃燒能量計算
　　五、利用煤矸石發(fā)電的燃燒設備
　　六、煤矸石電廠經(jīng)濟效益分析
　　七、煤矸石發(fā)電工程實例
　第五節(jié)　煤矸石回填與復墾
　　一、煤矸石回填
　　二、煤矸石復墾
　　三、尾礦回填應用實例
　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)境保護及農(nóng)業(yè)方面的應用
　　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)方面的應用
　第十節(jié)　煤矸石綜合利用工程實例
　　一、四川唐家河煤礦煤矸石綜合利用
　　二、準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)治理應用實例
第三章　粉煤灰綜合利用技術
　第一節(jié)　粉煤灰的來源及其污染
　　一、粉煤灰的來源
　　二、粉煤灰的污染問題
　第二節(jié)　粉煤灰的組成、性質(zhì)和品質(zhì)指標
　　一、粉煤灰的形成
　　二、粉煤灰的性質(zhì)和品質(zhì)指標
　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用
　　一、粉煤灰在公路面層中的應用
　　二、粉煤灰在路面基層和底基層的應用
　　三、利用粉煤灰填筑公路路堤
　　四、粉煤灰用于結構回填
　　五、粉煤灰在道路工程中的應用前景
　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例
　　四、粉煤灰提取氧化鋁的工程實例
第四章　尾礦綜合利用技術
　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、在尾礦堆積場覆土造地
　第二節(jié)　有價金屬回收技術
　　一、國內(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金屬
　第三節(jié)　尾礦綜合利用工程實例
　　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、四川省會理縣拉拉銅礦尾礦綜合利用
　　四、包官營鐵尾礦生態(tài)農(nóng)業(yè)復墾應用實例
第五章　尾礦庫（壩）復墾利用
　第一節(jié)　尾礦庫（壩）概述
　　一、尾礦庫的作用
　　二、尾礦庫的特點
　　三、尾礦庫的構成
　　四、尾礦庫的類型
　　五、尾礦庫的選址
　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（壩）對環(huán)境的危害
　　一、尾礦庫占用土地數(shù)量增加
　　二、浪費可再生資源
　　三、尾砂污染嚴重
　　四、引發(fā)嚴重的次生環(huán)境污染
　第四節(jié)　尾礦庫(壩)復墾的利用方向
　　一、復墾作農(nóng)業(yè)用地
　　二、復墾作林業(yè)用地
　　三、復墾作建筑用地
　　四、尾砂直接作復土造地
　　五、尾礦砂綜合利用
　第五節(jié)　尾礦庫(壩)復墾利用方式與技術的選擇依據(jù)
　第六節(jié)　我國尾礦庫(壩)復墾利用現(xiàn)狀
　第七節(jié)　尾礦庫復墾效益分析
　　一、尾礦庫復墾環(huán)境效益
　　二、尾礦庫復墾社會效益
　　三、尾礦庫復墾經(jīng)濟效益
　第八節(jié)　尾礦庫（壩）復墾的環(huán)境影響評價研究
　　一、生態(tài)環(huán)境與人體健康影響評價方法
　　二、健康風險評估
　第九節(jié)　尾礦庫(壩)復墾案例分析
　　一、山東省萊州市倉上金礦尾礦庫復墾工程尾礦庫項目概述
　　二、區(qū)域環(huán)境
　　三、恢復治理方案
　　四、工作量及投資概算
　　五、預期效益
參考文獻

章節(jié)摘錄

版權頁：插圖：一、礦山固體廢物的產(chǎn)生與現(xiàn)狀礦山一般指采礦、選礦及其對所生產(chǎn)礦石進行破碎、切割等粗加工的生產(chǎn)單位，即進行采礦作業(yè)的場所，包括開采形成的開挖體、運輸通道和輔助設備等。礦山固體廢物則是指包括礦山開采過程中所產(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、處理工藝復雜而成為環(huán)境保護的一大難題?；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)活動包括礦產(chǎn)資源開采、運輸、加工，及礦山輔助設施開挖、使用、維修等過程中均會產(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，全球采掘工業(yè)每年排放的工業(yè)固體廢物總量達數(shù)百億噸，在我國，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11500萬噸，煤矸石約1.3 億噸。礦山廢石的堆積和尾礦壩的構筑，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，構成嚴重的社會公害。目前，我國對礦山固體廢物的利用率較低。鑒于此，如何針對各類型礦山固體廢物的特點，對其進行合理的處理與處置，同時實現(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，又可充分利用礦山固體廢物中的有用成分，變廢為寶，起到緩解我國礦產(chǎn)資源供需相對緊張的矛盾，已成為資源、環(huán)境、生態(tài)等多學科、領域共同面臨的重要課題。

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