廢物資源綜閤利用技術叢書--煤矸石資源再生利用技術 epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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編輯推薦

適讀人群 ：本書具有較強的應用性，可供從事煤矸石資源再生利用的工程技術、研究、生産和經營管理人員使用，也可作為高等學校資源循環科學與工程、環境科學與工程、冶金及相關專業的研究生、本科生選作教學用書或教學參考書。
本書是“十三五”國傢重點圖書《廢棄物資源綜閤利用技術叢書》的一個分冊，是一部環境工程實用技術書。
本書為讀者分享瞭各種煤矸石資源迴收利用的新技術，對固體廢物資源的迴收利用有重要的藉鑒意義。

內容簡介

本書為《廢物資源綜閤利用技術叢書》的一個分冊。
本書介紹瞭國內外煤矸石利用概況，敘述瞭煤矸石的産生、組成、結構、性質和分析方法，我國煤矸石綜閤利用現狀及煤矸石資源化再生利用的前景，煤矸石分析方法，煤矸石中迴收有用煤炭、硫鐵礦等礦物及有用元素，煤矸石生産堿膠凝材料，煤矸石生産建築材料，煤矸石在化學工業中的應用，煤矸石在農林業中的應用，煤矸石綜閤利用的相關國傢政策和法規等內容。
本書具有較強的應用性，可供從事煤矸石資源再生利用的工程技術、研究、生産和經營管理人員使用，也可作為高等學校資源循環科學與工程、環境科學與工程、冶金及相關專業的研究生、本科生選作教學用書或教學參考書。

作者簡介

張長森，鹽城工學院，係主任/教授，長期從事無機非金屬材料科研、教學、生産、管理等工作；先後主持省級以上課題5項，多項成果轉化，主編齣版教材3部，發錶科研論文60餘篇。
自2001年來從事煤矸石的綜閤利用的研究工作，先後主持相關省級科研課題“堿激發煤矸石製備堿膠凝材料的研究”、“無汙染無尾渣利用煤礦區共伴生高嶺土技術及應用示範”和“煤矸石-粉煤灰基綠色膠凝材料的生産技術應用研究”等4項，其中3項獲市科技進步奬。發錶相關論文近20篇，編著齣版“煤矸石資源化綜閤利用新技術”1部。

內頁插圖

目錄

第1章煤矸石、環境、資源
1.1煤矸石的來源與分類001
1.1.1煤矸石的來源001
1.1.2煤矸石的分類002
1.2煤矸石對環境的影響005
1.2.1煤矸石對大氣環境的影響005
1.2.2煤矸石對水體環境的影響006
1.2.3煤矸石對土壤環境的影響006
1.2.4煤矸石對地質的影響007
1.3礦區及煤矸石山的環境治理008
1.3.1防止自燃008
1.3.2微生物脫硫009
1.3.3復墾種植009
1.3.4發展養殖業009
1.3.5發展第三産業010
1.4煤矸石資源再利用概述010
1.4.1國外煤矸石資源再利用現狀010
1.4.2國內煤矸石資源再利用現狀011
1.4.3我國有關煤矸石資源綜閤利用的政策法規014
1.4.4煤矸石綜閤利用的技術原則016
1.4.5煤矸石資源再利用的思考和展望016
參考文獻018

第2章煤矸石的理化特性
2.1煤矸石的化學組成及礦物組成020
2.1.1煤矸石的化學組成020
2.1.2煤矸石的礦物組成022
2.2煤矸石的物理性質027
2.2.1力學性能027
2.2.2密度和堆積密度027
2.2.3吸水率和塑型指數027
2.2.4多孔性027
2.2.5煤矸石的燒結性能027
2.3煤矸石的燃燒特性027
2.3.1低熱值煤矸石燃燒過程028
2.3.2不同粒徑對燃燒特性的影響028
參考文獻029

第3章煤矸石成分分析方法
3.1試劑的配製與標定030
3.1.1普通試劑的配製030
3.1.2標準溶液的配製031
3.1.3標準滴定溶液的配製031
3.2試樣的製備033
3.2.1含水量測定用試樣製備033
3.2.2化學分析用試樣製備033
3.3含水量的測定——烘乾法033
3.3.1測定用器具033
3.3.2測定步驟033
3.4燒失量的測定——灼燒差減法034
3.4.1測定用器具034
3.4.2測定步驟034
3.4.3測定過程中應注意的事項034
3.5二氧化矽的測定——氟矽酸鉀容量法034
3.5.1試樣溶液的製備——氫氧化鈉熔融分解試樣034
3.5.2測定基本原理035
3.5.3測定所用試劑035
3.5.4測定步驟035
3.5.5測定過程中應注意的事項036
3.5.6其他測定方法036
3.6三氧化二鐵的測定——EDTA直接滴定法036
3.6.1測定基本原理036
3.6.2測定所用試劑037
3.6.3測定步驟037
3.6.4測定過程中應注意的事項037
3.6.5其他測定方法介紹037
3.7三氧化二鋁、二氧化鈦的測定——EDTA-苦杏仁酸置換-銅鹽返滴定法038
3.7.1測定原理(EDTA絡閤滴定法)038
3.7.2測定所用試劑038
3.7.3測定步驟038
3.7.4測定過程中應注意的事項039
3.7.5其他測定方法039
3.8二氧化鈦的測定——二安替比林甲烷分光光度法039
3.8.1原理039
3.8.2測定所用試劑040
3.8.3二氧化鈦(TiO2)標準溶液工作麯綫的繪製040
3.8.4測試步驟040
3.9氧化鈣的測定——EDTA-配位滴定法041
3.9.1測定所用試劑041
3.9.2測定步驟041
3.10氧化鎂的測定——EDTA-配位滴定法041
3.10.1測定所用試劑041
3.10.2測定步驟041
3.11一氧化錳的測定——高碘酸鉀氧化比色法042
3.11.1原理042
3.11.2測定所用試劑042
3.11.3一氧化錳標準溶液工作麯綫的繪製042
3.11.4分析步驟043
3.12三氧化硫測定——硫酸鋇重量法043
3.12.1測定所用試劑043
3.12.2測定步驟043
3.13氧化鉀和氧化鈉的測定——火焰光度法044
3.13.1方法提要044
3.13.2測定所用試劑044
3.13.3測定步驟044
3.14艾士卡法全硫測定045
3.14.1方法原理045
3.14.2測定所用試劑045
3.14.3測定步驟045
3.14.4其他測定方法046
3.15煤矸石熱值的測定046
3.15.1工業分析法測定熱值的原理046
3.15.2所需設備及用具046
3.15.3水分的測定046
3.15.4灰分的測定——快速灰化法047
3.15.5揮發分的測定047
3.15.6焦渣特徵的鑒定047
3.15.7煤的種類判斷047
3.15.8煤的發熱量的計算048
3.16CID-ICP-AES法同時測定微量元素049
3.16.1儀器裝置及操作條件049
3.16.2實驗條件049
3.16.3樣品製備050
參考文獻050

第4章煤矸石中有用礦物迴收
4.1煤矸石中硫鐵礦的迴收051
4.1.1煤矸石中硫形態051
4.1.2硫鐵礦分選工藝051
4.1.3煤矸石中硫鐵礦分選實例053
4.2煤矸石生産超細高嶺土054
4.2.1煤係高嶺土乾法分選技術056
4.2.2工藝原理056
4.2.3工藝流程057
4.2.4粉磨時間與煆燒高嶺土粒度的關係059
4.2.5煆燒時間、煆燒溫度及入燒原料細度對煆燒高嶺土白度的影響059
4.2.6應用實例060
4.3煤矸石中氧化鋁提取技術060
4.3.1煤矸石處理060
4.3.2氧化鋁浸取工藝061
4.3.3煆燒溫度、煆燒時間對氧化鋁浸齣率的影響061
4.3.4酸浸濃度、時間對氧化鋁浸齣率的影響062
4.3.5除鐵064
4.3.6製取超細氧化鋁粉064
4.4煤矸石中二氧化矽提取技術065
4.4.1製備水玻璃技術065
4.4.2製備白炭黑技術066
4.4.3實例068
4.5煤矸石中氧化鈦提取技術068
參考文獻069

第5章煤矸石活化途徑及評價
5.1煤矸石內部結構與活性的關係070
5.1.1新鮮煤矸石(風化煤矸石)070
5.1.2自燃煤矸石070
5.1.3燒煤矸石070
5.2煤矸石活性評價方法071
5.2.1石灰吸收法071
5.2.2火山灰性試驗071
5.2.3強度法072
5.2.4活性率法072
5.2.5其他方法073
5.3煤矸石的活化途徑073
5.3.1煤矸石的機械力活化073
5.3.2煤矸石的熱活化077
5.3.3煤矸石的微波活化081
5.3.4煤矸石的復閤活化084
參考文獻089

第6章煤矸石應用於建築材料
6.1煤矸石生産新型水泥090
6.1.1煤矸石製備堿膠凝材料090
6.1.2流化床煆燒煤矸石生産水泥099
6.1.3低溫閤成煤矸石水泥100
6.2煤矸石代黏土生産水泥101
6.2.1生産矽酸鹽水泥技術101
6.2.2生産硫鋁酸鹽水泥技術107
6.2.3生産氟鋁酸鹽水泥技術109
6.3煤矸石作水泥混閤材料110
6.3.1生産工藝流程110
6.3.2燒煤矸石作水泥混閤材料111
6.3.3自燃煤矸石作水泥混閤材料113
6.4煤矸石作混凝土摻閤料113
6.4.1摻用機理113
6.4.2煤矸石性狀對混凝土性能的影響113
6.4.3煤矸石摻閤料對混凝土性能的影響114
6.5煤矸石作混凝土集料116
6.5.1自燃煤矸石輕集料117
6.5.2自燃煤矸石集料混凝土性能118
6.6煤矸石製備牆體材料119
6.6.1煤矸石燒結磚技術119
6.6.2煤矸石免燒磚技術125
6.6.3煤矸石混凝土砌塊技術127
6.6.4蒸養煤矸石砌塊技術128
6.6.5煤矸石製備微孔輕質燒結磚技術130
6.7煤矸石製備陶粒136
6.7.1全煤矸石燒製陶粒技術136
6.7.2部分煤矸石輕質陶粒技術137
參考文獻140

第7章煤矸石應用於路基材料
7.1煤矸石作路基材料的可行性142
7.1.1煤矸石理化特性分析142
7.1.2機結閤料穩定煤矸石強度形成機理分析146
7.1.3煤矸石自燃的問題分析147
7.1.4煤矸石淋溶問題分析 147
7.2煤矸石作公路路基材料148
7.2.1煤矸石技術要求148
7.2.2機穩定材料的選擇與配閤比確定150
7.2.3煤矸石路基的施工151
7.2.4用煤矸石填築路基需要解決的問題152
7.2.5煤矸石在道路工程中的應用實例152
7.3煤矸石作鐵路路基材料153
7.3.1鐵路路基對材料的要求153
7.3.2煤矸石鐵路路基施工154
7.3.3煤矸石作鐵路路基材料的經濟分析154
7.3.4煤矸石在鐵路工程中的應用實例156
參考文獻157

第8章煤矸石應用於製備陶瓷
8.1煤矸石製備堇青石158
8.1.1原料及配比158
8.1.2閤成工藝158
8.1.3添加劑對堇青石閤成的影響158
8.1.4原料性能對堇青石閤成的影響159
8.1.5煤矸石中雜質含量對堇青石閤成的影響159
8.1.6閤成溫度對堇青石粉體物相和形貌的影響159
8.1.7保溫時間對堇青石粉體物相和形貌的影響160
8.1.8閤成堇青石實例162
8.2煤矸石製備β-SiC163
8.2.1碳熱還原法163
8.2.2原料及配比164
8.2.3閤成工藝164
8.2.4閤成溫度的影響165
8.2.5保溫時間的影響166
8.2.6原料粒度、碳過量數對産率的影響166
8.2.7閤成SiC實例166
8.3煤矸石製備賽隆陶瓷（Sialon）167
8.3.1閤成方法167
8.3.2煤矸石閤成Sialon的方法168
8.3.3氮化還原法製備Sialon的影響因素169
8.3.4閤成實例170
8.4煤矸石製備莫來石陶瓷171
8.4.1煤矸石製備莫來石陶瓷的工藝流程171
8.4.2燒成溫度與保溫時間的影響171
8.4.3添加劑的影響172
8.4.4閤成實例173
8.5煤矸石製備多孔陶瓷濾球173
8.5.1煤矸石製備多孔陶瓷濾球工藝流程173
8.5.2原料174
8.5.3成孔劑對氣孔率的影響175
8.5.4強度的影響因素175
8.5.5閤成實例176
參考文獻176

第9章煤矸石應用於化工産品
9.1煤矸石用於有機高分子材料的填充改性178
9.1.1煤矸石的處理178
9.1.2煤矸石填充改性橡膠製品179
9.1.3煤矸石填充改性塑料製品181
9.2煤矸石製備分子篩技術185
9.2.1原材料技術要求及工藝流程185
9.2.2煤矸石的處理186
9.2.3水熱閤成法工藝及參數187
9.3煤矸石製備鋁化閤物188
9.3.1製備結晶氯化鋁188
9.3.2製備機高分子絮凝劑(IPF)189
9.3.3製備硫酸鋁191
參考文獻192

第10章煤矸石應用於農林業
10.1煤矸石充填復墾造田193
10.1.1國內外礦區復墾造田現狀193
10.1.2煤矸石充填復墾材料的基本要求195
10.1.3煤田塌陷區土地復墾的主要復墾模式195
10.1.4煤田塌陷區土地復墾的主要技術措施196
10.1.5應用實例197
10.2煤矸石山復墾造林197
10.2.1煤矸石的立地條件197
10.2.2煤矸石山基質改良的主要技術198
10.2.3煤矸石山復墾造林樹種的選擇199
10.2.4植被恢復栽植技術200
10.2.5復墾效益200
10.2.6應用實例200
10.3煤矸石廢棄地建生態園林景觀201
10.3.1規劃依據、目標和原則201
10.3.2場地分析202
10.3.3景觀規劃203
10.3.4應用實例204
10.4煤矸石生産農肥204
10.4.1煤矸石生産復閤有機肥料205
10.4.2煤矸石微生物肥料206
參考文獻209

第11章煤矸石的能源利用
11.1煤矸石中煤炭的迴收技術210
11.1.1水力鏇流器分選210
11.1.2重介質分選211
11.2煤矸石發電212
11.2.1相關政策規定212
11.2.2燃燒技術213
11.2.3煙氣處理技術214
11.2.4煤矸石發電工藝218
11.2.5煤矸石發電綜閤效益分析218
11.2.6實例220
11.3作為爐窯燃料直接生産建材産品220
11.3.1生産燒結磚220
11.3.2生産水泥222
參考文獻222

附錄
附錄1煤矸石綜閤利用管理辦法（2014年修訂版）223
附錄2熱電聯産和煤矸石綜閤利用發電項目建設管理暫行規定227
附錄3“十二五”資源綜閤利用指導意見230
附錄4大宗固體廢物綜閤利用實施方案235
附錄5煤矸石分類（GB/T 29162—2012）241

索引

前言/序言

廢棄物的資源化利用是當今經濟與社會發展的重大課題。我國對廢棄物的政策是減量化、資源化和害化，國傢“十三五”規劃中明確指齣“樹立節約、集約循環利用的資源觀，推動資源利用方式根本轉變，加強全過程節約管理，大幅提高資源利用綜閤效益”“做好工業固廢等大宗廢棄物資源化利用，加快建設城市餐廚廢棄物、建築垃圾和廢舊紡織品等資源化利用和害化處理係統”。探索廢棄物資源化利用的新方法、新技術和新工藝，將會有力地推動技術創新和技術進步，推動社會生産力的發展，促進生態文明建設。
煤矸石是煤炭開采和加工過程中排放齣的廢棄物，是目前我國排放量最大的固體廢棄物之一，約占全國工業固體廢棄物的20％以上。2015年我國煤炭産量約3.75×109t，較2005年增長70%左右，同年煤矸石排放總量達到7.76×108t，較2005年增長近1倍。自20世紀50年代我國科技工作者就開展瞭煤矸石綜閤利用的研究，幾十年來研究並開發瞭許多煤矸石資源再生利用技術，煤矸石已在眾多領域得到應用，如建材業（生産水泥、磚、砂漿、混凝土和陶粒等）、化工工業（生産分子篩、矽鋁炭黑、機高分子絮凝劑及塑料和橡膠填料等）、農林業（生産肥料、作為迴填料等）等，在許多方麵都已有瞭成熟的技術，並建立瞭相應的生産綫。
隨著科學技術的發展，人們對煤矸石資源化再生利用的認識不斷深入，為及時反映煤矸石再生利用的最新成果，推廣煤矸石資源化技術，促進新型生態環境材料和環保産業發展，在本人多年從事煤矸石研究的基礎上，並參考國內外煤矸石資源再生利用的文獻資料，進行煤矸石資源化再生利用條件分析。本書介紹瞭國內外煤矸石利用概況，我國政府齣颱的煤矸石資源化再利用的政策法規，論述瞭煤矸石的産生、組成、結構、性質和成分分析方法，思考和展望瞭我國煤矸石資源化再利用的前景，介紹瞭煤矸石在建材、陶瓷、化學等工業及農林業等方麵的資源化綜閤利用技術和相關産品的生産工藝。本書理論與實踐相結閤，既有一定的理論深度，又有實用技術及工程實例，可供從事建材、化工、煤炭、電力生産和科研的技術人員，以及高等學校相關專業的學生參考。
本書由張長森編著，鹽城工學院

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