磷石膏与粉煤灰用于钻井废泥浆固化处理的实验研究
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钻井废弃泥浆无害化处理技术研究钻井废弃泥浆是指在钻井作业中产生的一种含有岩屑、添加剂和井液成分的废弃物。
由于其含有一定的毒害物质和重金属成分,直接排放或简单处理将对环境造成严重影响。
对钻井废弃泥浆进行无害化处理是一项十分重要的任务。
目前常用的钻井废弃泥浆无害化处理技术主要包括物理处理、化学处理和生物处理三种方法。
物理处理是指通过物理手段去除钻井废弃泥浆中的固体颗粒和悬浮物等。
常用的物理处理方法包括离心沉降、过滤、沉淀和脱水等。
离心沉降是利用离心力将颗粒物质从泥浆中分离出来,达到净化的效果。
过滤是通过滤网将颗粒物质截留在滤网上,实现去除的目的。
沉淀是将泥浆浸泡到特定的溶解剂中,通过溶解剂的特性将颗粒物质从泥浆中分离出来。
脱水则是通过一定的脱水设备将泥浆中的水分去除。
化学处理是指通过化学反应将钻井废弃泥浆中的有害物质转化成无害物质。
常用的化学处理方法包括中和、沉淀和化学氧化等。
中和是利用酸碱反应将泥浆中的酸碱物质进行反应中和,使其成为中性物质。
沉淀是通过加入特定的沉淀剂将泥浆中的重金属离子沉淀下来,达到去除的效果。
化学氧化是通过加入氧化剂,使得泥浆中的有机物质发生氧化反应,转化成无害的物质。
生物处理是指利用微生物对钻井废弃泥浆进行降解和转化的方法。
常用的生物处理方法包括厌氧处理和好氧处理两种。
厌氧处理是将泥浆置于无氧条件下,利用厌氧菌群对有机物质进行降解。
好氧处理则是将泥浆暴露在氧气环境下,利用好氧菌群对有机物质进行氧化分解。
还可以利用微生物来吸附和沉淀钻井废弃泥浆中的重金属离子和其他有害物质。
钻井废弃泥浆的无害化处理技术研究是一项繁琐而复杂的工作。
需要综合利用物理、化学和生物的方法,通过合理的处理过程,将废弃泥浆中的有害物质去除,使其达到无害化排放的要求。
这对于保护环境和保障人们的生活质量具有重要意义。
磷石膏综合利用项目可行性研究报告磷石膏是一种常见的工业废弃物,其主要成分是氢氧化钙和磷酸盐。
由于其含有磷元素,磷石膏具有一定的可利用价值。
本文将对磷石膏的综合利用项目进行可行性研究,以评估该项目的经济、技术和环境可行性。
1.项目背景由于磷石膏的大量排放,对土壤和水体造成严重的污染。
为了解决这一问题,磷石膏的综合利用成为一种重要的解决方案。
本项目旨在利用磷石膏的成分,生产出高附加值的产品,实现资源的有效利用和环境污染的减少。
2.可行性分析2.1经济可行性磷石膏的综合利用可以产生一系列高附加值的产品,如建材、肥料、兽药等。
这些产品在市场上有较大的需求,可为企业带来良好的经济效益。
此外,磷石膏综合利用项目还可以减少原材料采购成本和废物处理成本,提高企业的资源利用效率。
2.2技术可行性磷石膏的综合利用需要先对原料进行处理,去除其中的杂质和有害物质。
目前,有多种技术可以实现磷石膏的综合利用,如石膏水泥制备技术、含磷肥料制备技术等。
这些技术已经在相关领域得到了广泛应用,具备一定的可行性和可靠性。
2.3环境可行性磷石膏综合利用可以减少废弃物的排放,降低对环境的污染。
同时,该项目还可以生产出环保产品,如纯净水处理剂、瓷砖胶水等,进一步减少环境污染。
此外,磷石膏综合利用还可以减少对天然资源的开采,降低环境破坏的程度。
3.实施计划3.1技术方案选择根据可行性分析结果,选择适合本项目的技术方案。
在石膏水泥制备方面,可以选择旋窑烧结法或液态石膏硬化法;在含磷肥料制备方面,可以选择磷肥添加剂法或磷填充肥料法。
3.2设备选型根据技术方案的要求,选购适合项目的设备。
设备的选型需考虑生产规模、生产能力及产品质量要求,并兼顾设备的能耗和维护成本。
3.3市场开发对项目生产的各种产品进行市场调研,了解市场需求和竞争情况。
根据调研结果,制定市场推广计划,拓展产品的销售渠道,并与潜在客户建立合作关系。
4.风险与控制措施4.1技术风险由于磷石膏的成分复杂,存在一定的技术难题。
收稿日期2019-09-16基金项目“十三五”国家重点研发计划项目(编号:2017YFC0602903);河北省科技厅重大成果转化专项(编号:19073818Z )。
作者简介李宏业(1968—),男,副矿长,高级工程师,硕士。
通信作者高谦(1956—),男,教授,博士,博士研究生导师。
总第537期2021年第3期金属矿山METAL MINE磷石膏—矿渣复合胶凝材料配比优化试验李宏业1杨晓炳2,3温震江2,3高谦2,3王永定1(1.金川集团股份有限公司,甘肃金昌737100;2.金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室,北京100083;3.北京科技大学土木与资源工程学院,北京100083)摘要针对金川矿山充填采用水泥作为胶凝材料成本较高的问题,利用当地固体废弃物资源开发矿用新型胶凝材料。
首先对试验材料进行物化分析,开展了磷石膏—矿渣复合胶凝材料强度正交试验,并在此基础上进行磷石膏—矿渣复合胶凝材料配比优化试验确定最优配比;然后对磷石膏—矿渣复合胶凝材料强度的影响因素进行了分析,利用扫描电镜观察了各龄期水化产物的微观结构,并对磷石膏—矿渣复合胶凝材料成本进行了核算。
研究表明:磷石膏—矿渣复合胶凝材料早期强度较低,而后期强度较高;磷石膏—矿渣复合胶凝材料配比优化试验确定最优配比为生石灰7%、磷石膏30%、芒硝2%和矿渣微粉61%;SEM 观察到水化产物以钙矾石和C—S—H 凝胶为主,并且随着养护龄期的增长,结构不断紧密,强度不断提高;对磷石膏—矿渣复合胶凝材料最优配比进行成本核算,得出其成本为180元/t,与金川矿山专用的38.5非标水泥成本相比,胶凝材料成本降低了44%;对复合胶凝材料充填料浆管输特性进行了测定,结果满足金川矿山自流输送要求。
关键词充填采矿法磷石膏矿渣胶凝材料优化水化机理中图分类号TD853文献标志码A文章编号1001-1250(2021)-03-028-06DOI 10.19614/ki.jsks.202103004Optimization Test of the Proportion of Phosphogypsum -slag Composite Cementitious MaterialLI Hongye 1YANG Xiaobing 2,3WEN Zhenjiang 2,3GAO Qian 2,3WANG Yongding 1(1.Jinchuan Group Co.,Ltd.,Jinchang 737100,China ;2.Key Laboratory of High Efficient Mining and Safety of Metal Mine ,Ministry of Education ,Beijing 100083,China ;3.School of Civil and Resource Engineering ,University of Science andTechnology Beijing ,Beijing 100083,China )AbstractIn view of the high cost of using cement as cementitious material for filling in Jinchuan Mine ,new cementi⁃tious materials for mining are developed by utilizing local solid waste resources.Firstly ,the physical and chemical analysis of the test materials is carried out ,the orthogonal test of the strength of phosphogypsum -slag composite cementitious materials is done ,and on this basis ,the optimum proportion of phosphogypsum -slag composite cementitious materials is determinedby the optimum test.Then ,the factors affecting the strength of phosphogypsum -slag composite cementitious materials are ana⁃lyzed ,the microstructure of hydration products at different ages is observed by scanning electron microscopy ,besides that ,the cost of phosphogypsum -slag composite cementitious materials is calculated.The study results show that the early strengthof phosphogypsum -slag composite cementitious material is lower than that of later strength ;the optimum ratio of phosphogyp⁃sum -slag composite cementitious material is determined by optimizing the ratio of 7%quicklime ,30%phosphogypsum ,2%mirabilite and 61%slag powder ;SEM showed that ettringite and C —S —H gel are the main hydration products ,and with the growth of curing age ,the structure became close and the strength increased continuously ;and the cost calculation of the optimum ratio of phosphogypsum -slag composite cementitious material is carried out.The cost of cementitious material is 180yuan/t ,which is 44%lower than the cost of 38.5non -standard cement used in Jinchuan Mine.The pipeline transporta⁃tion characteristics of composite cementitious material filling slurry are measured ,and the results can meet the requirementsof gravity transportation in Jinchuan Mine.Keywordsfilling mining method ,phosphogypsum ,slag ,cementitious material ,optimization ,hydration mechanismSeries No.537March 202128低成本开采和循环经济、节能减排与环境保护是矿业研究开发的两大主题,尤其是近年来由于环境保护以及安全生产要求的提高,充填法采矿被广泛应用[1-2],但是充填法采矿不仅采矿工艺复杂、生产能力低,而且成本高,直接影响矿山企业的经济效益,其中胶凝材料成本占充填成本的70%左右,因此开发低成本高性能的充填胶凝材料是降低充填成本的重要途径[3-4]。
《煤矿采空区粉煤灰膏体充填材料性能实验研究》篇一一、引言随着煤炭开采的深入进行,煤矿采空区的处理问题日益突出。
传统的采空区处理方法如回填、封闭等存在诸多弊端,如回填材料强度低、易沉降等。
因此,研究新型的充填材料,提高其性能,对于保障煤矿安全、环保和高效开采具有重要意义。
本文以粉煤灰膏体充填材料为研究对象,通过实验研究其性能,以期为煤矿采空区的处理提供新的思路和方法。
二、实验材料与方法(一)实验材料本实验采用粉煤灰、水泥、水等为主要原料,制备粉煤灰膏体充填材料。
其中,粉煤灰主要来源于火力发电厂的废渣,具有资源丰富、价格低廉的特点;水泥作为胶凝材料,提供充填材料的强度。
(二)实验方法本实验采用室内模拟实验的方法,对粉煤灰膏体充填材料的流动性、固化时间、抗压强度等性能进行测试。
具体实验步骤包括:制备不同配比的粉煤灰膏体充填材料,观察其流动性;测定其固化时间;对充填材料进行抗压强度测试等。
三、实验结果与分析(一)流动性测试实验结果表明,粉煤灰膏体充填材料的流动性随水泥掺量的增加而提高。
当水泥掺量达到一定值时,充填材料的流动性达到最佳状态。
此外,水灰比也是影响充填材料流动性的重要因素。
在一定的范围内增加水灰比,可以改善充填材料的流动性。
(二)固化时间测试实验结果显示,粉煤灰膏体充填材料的固化时间随水泥掺量的增加而缩短。
在适宜的水灰比条件下,充填材料可以在较短的时间内完成固化,提高其稳定性。
(三)抗压强度测试通过对不同配比的粉煤灰膏体充填材料进行抗压强度测试,发现随着水泥掺量的增加,充填材料的抗压强度逐渐提高。
在适宜的水灰比条件下,充填材料的抗压强度可达到较高水平,满足煤矿采空区处理的要求。
四、讨论与展望本实验研究了粉煤灰膏体充填材料的性能,发现其具有较好的流动性、固化时间和抗压强度等性能。
这为煤矿采空区的处理提供了新的思路和方法。
然而,在实际应用中仍需考虑其他因素,如充填材料的环保性、经济性等。
因此,未来研究可以在以下几个方面展开:1. 进一步优化粉煤灰膏体充填材料的配比,提高其性能;2. 研究充填材料在煤矿采空区应用中的环保性能,确保其符合环保要求;3. 考虑充填材料的经济性,降低其生产成本,提高其市场竞争力;4. 研究粉煤灰膏体充填材料在其他领域的应用,拓展其应用范围。
用于固化脱除磷石膏中可溶磷和可溶氟的固化剂及其应用用于固化脱除磷石膏中可溶磷和可溶氟的固化剂及其应用一、引言在矿产资源开采和利用过程中,产生了大量的磷石膏废弃物,其中含有可溶磷和可溶氟等有害物质,对环境造成了一定的影响。
固化脱除磷石膏中可溶磷和可溶氟的固化剂及其应用成为了研究的热点之一。
本文将对此进行深入探讨。
二、固化脱除磷石膏中可溶磷和可溶氟的固化剂的选择1. 固化剂的种类根据目前的研究成果,固化脱除磷石膏中可溶磷和可溶氟的固化剂主要包括化学固化剂和生物固化剂两大类。
其中化学固化剂包括硫酸盐、氢氧化钙等;生物固化剂包括微生物、植物提取物等。
2. 固化剂的选择标准在选择固化剂时,需要考虑其固化效果、对环境的影响、成本等多个方面的因素。
固化剂的适用性也是一个重要的考量因素。
三、固化脱除磷石膏中可溶磷和可溶氟的固化剂的制备和应用1. 固化剂的制备根据不同的固化剂种类,其制备方法也会有所不同。
对于化学固化剂,通常是通过化学反应来实现固化效果;而生物固化剂则需要进行微生物培养或植物提取等操作。
2. 固化剂的应用固化脱除磷石膏中可溶磷和可溶氟的固化剂的应用通常包括固化剂的添加、搅拌、沉淀等步骤。
在实际应用中,需要注意固化剂的添加量和固化时间等参数的控制。
四、固化脱除磷石膏中可溶磷和可溶氟的固化剂的效果评估1. 对固化效果的评估固化剂的效果通常包括固化率、脱除率等指标。
对于固化脱除磷石膏中可溶磷和可溶氟的固化剂来说,其固化效果的评估是十分关键的。
2. 对环境影响的评估固化脱除磷石膏中可溶磷和可溶氟的固化剂的应用会对环境造成一定的影响,因此对其环境影响的评估也是十分重要的。
五、固化脱除磷石膏中可溶磷和可溶氟的固化剂的展望1. 存在的问题当前固化脱除磷石膏中可溶磷和可溶氟的固化剂在实际应用中还存在一些问题,比如固化效果不稳定、环境影响不确定等。
2. 发展方向未来,在固化脱除磷石膏中可溶磷和可溶氟的固化剂领域,可以进一步深入研究新的固化剂种类和制备方法,以提高固化效果和降低环境影响。