『壹』 黄土、煤矸石、矿坑水综合处理试验
众所周知,在酸性矿坑水中施加碱性物质发生中和,可有效降低水的酸度。根据这一常识,可选用黄土作为天然的中和剂,解决煤矸石、矿坑水混合液酸度过高的问题。
(1)黄土的物理化学特性
黄土是一种灰黄色、浅棕黄色的第四纪土状堆积物,广泛分布于我国中西部的干旱半干旱地区。大峪沟矿区的黄土以中更新统的离石黄土为主,仅在局部地段可见上更新统的马兰黄土。经分析,这些黄土主要为粒径0.05~0.005mm的碎屑矿物、黏土矿物和自生矿物组成。其中伊利石占15%,长石占25%,方解石占10%,石英占30%,其余为绿泥石和一些自生矿物。黄土具有大孔隙和裂隙,透水性良好。
水-岩作用研究表明(武胜忠,2006),黄土在处理酸性废水时表现出多种良好的特性:①酸性废水通过黄土时,可以去除废水中的一些悬浮颗粒和化学沉淀物,起到过滤的作用;②由于黄土粒度较小,比表面积大,具有较强的物理吸附和化学吸附能力,对Pb、Cu、Zn、Cd等重金属都有明显的吸附固持作用;③黄土中碳酸盐含量较高可与酸性水中进行中和反应,提高废水的pH值。与此同时,黄土还是酸性废水的一种絮凝剂,可使呈分散状态的固体颗粒、胶体或某些金属离子(如Fe3+、Mn2+、Fe2+等)形成矾花,达到絮凝沉淀效果。
尽管如此,黄土毕竟是一种含可溶盐较多的物质,将其作为掺加物处理煤矸石矿坑水混合液,是否会带来一些新的问题,仍需要进一步研究。为此,本次研究做了专门的对比实验。
(2)黄土对混合液中化学组分的影响
按照上述同样的固液配比(即取黄土500g与2500mL蒸馏水混合)和实验方法,得到的结果见表4.8。
表4.8 黄土-蒸馏水浸泡实验结果
由表4.8可以看出,黄土水溶液pH值达到7.75,为碱性,能起到改善煤矸石矿坑水混合液pH值的作用。黄土水溶液中重金属的含量大部分处于检出限以下,不会对煤矸石矿坑水混合液产生明显的负面影响;除Cl-、F-、HCO3-含量较矿坑水原水稍大外,阴阳离子含量均小于矿坑原水,其矿化度仅为569.06mg/L,仍属良好的淡水。
考虑到水-岩作用是个复杂的物理、化学过程,不能仅凭黄土水溶液的组分,推断混合液掺加黄土后的效果。所以,本次研究做了煤矸石、黄土、矿坑原水三者混合的实验。
实验中固液比均按1∶5配置,即煤矸石和黄土的总量保持500g,矿坑原水2500mL,根据煤矸石与黄土的比例不同分为四组,质量比分别为1∶1、5∶1、10∶1、100∶1。为了把握反应进行的程度,每组又进一步置备了六个实验过程,分别按0.5、1、3、8、10、24小时单独取浸泡液样分析,结果见表4.9~表4.14。
由煤矸石、矿坑原水、黄土三者混合液中的K++Na+、Ca2+、Mg2+、SO42-、pH值随时间的变化过程(图4.2~图4.6)可以看出,反应初期,各离子浓度不稳定,总体呈现先下降后升高的震荡现象。这种现象产生的原因主要是使用的煤矸石为小于5mm的碎屑和粉末,粒度不均匀且各种岩屑的岩性成分也不完全一致,岩屑和岩粉中可析出的成分、数量和所需时间都会有差别。经过10小时的浸泡,上述现象明显改观,浓度差别变小,并呈单向收敛态势。浸泡24小时后,水样中各离子浓度大小已呈有序排列,说明反应过程已近平衡状态,能够作为三种物质混合反应的最终结果。
表4.9 淋滤实验数据表A(单位:mg/L)
注:①前面数字表示浸泡时间,后面数字表示比例。例如,淋滤实验样3/1,表示浸泡时间为3小时,黄土∶煤矸石的比例为1∶1。
淋滤实验样0.5/1;室内编号,920。淋滤实验样0.5/5;室内编号,921。淋滤实验样0.5/10;室内编号,922。淋滤实验样0.5/100;室内编号,923。
取样时间,2007年7月。
表4.10 淋滤实验数据表B(单位:mg/L)
注:淋滤实验样1/1;室内编号,924。淋滤实验样1/5;室内编号,925。淋滤实验样1/10;室内编号,926。淋滤实验样1/100;室内编号,927。
表4.11 淋滤实验数据表C(单位:mg/L)
注:淋滤实验样3/1;室内编号,904。淋滤实验样3/5;室内编号,905。淋滤实验样3/10;室内编号,906。淋滤实验样3/100;室内编号,907。
表4.12 淋滤实验数据表D(单位:mg/L)
注:淋滤实验样8/1;室内编号,908。淋滤实验样8/5;室内编号,909。淋滤实验样8/10;室内编号,910。淋滤实验样8/100;室内编号,911。
表4.13 淋滤实验数据表E(单位:mg/L)
注:淋滤实验样10/1;室内编号,912。淋滤实验样10/5;室内编号,913。淋滤实验样10/10;室内编号,914。淋滤实验样10/100;室内编号,915。
表4.14 淋滤实验数据表F(单位:mg/L)
注:淋滤实验样24/1;室内编号,916。淋滤实验样24/5;室内编号,917。淋滤实验样24/10;室内编号,918。淋滤实验样24/100;室内编号,919。
图4.2 K++Na+浓度随时间变化曲线
图4.3 Ca2+浓度随时间变化曲线
图4.4 Mg2+浓度随时间变化曲线
图4.5 SO42-浓度随时间变化曲线
图4.6 pH值随时间变化曲线
煤矸石、矿坑原水掺加黄土后,水质发生了明显的变化(表4.15~表4.17),具体情况如下:
表4.15 蒸馏水浸土、煤矸石、泥实验数据表(单位:mg/L)
注:取样时间,2007年7月
表4.16 矿坑水浸黄土、煤矸石实验数据(单位:mg/L)
注:取样时间,2007年11月。
表4.17 混匀液浸黄土、煤矸石实验数据(单位:mg/L)
注:取样时间,2007年11月。
K+、Na+浓度的变化:掺加黄土后,三者混合液的K++Na+浓度为92.0~64.86mg/L之间,较矿坑原水的244.49mg/L有明显下降,但比煤矸石矿坑水混合液的49.77mg/L有所增高。由图4.2中可以看出,K++Na+增加的程度与煤矸石黄土的掺和比有关,黄土的比例越高,增加效果越明显,说明发生了离子交换作用。
Ca2+浓度的变化:三者混合液的Ca2+浓度为201.60~664.13mg/L,比矿坑原水的316.43mg/L增大了1倍多,但比煤矸石矿坑水混合液的1093.38mg/L有了大幅度下降。这一点可从黄土中CaCO3含量高,与水中的残存酸发生中和反应的角度予以解释。
Mg2+浓度的变化:三者混合液的Mg2+浓度为113.97~98.78mg/L,与矿坑原水的112.75mg/L持平或略有下降,且低于煤矸石矿坑水的Mg2+浓度。由图4.4可以看出,Mg2+浓度的大小与黄土煤矸石混合比相关,黄土掺加量越大,Mg2+浓度越低,说明黄土对Mg2+有一定的吸附作用。
SO42-浓度的变化:三者混合液的SO42-浓度为2144.06~1994.21mg/L,与矿坑原水相比,升高了200~400mg/L,但远低于煤矸石矿坑水混合液的3365.94mg/L。
pH值的变化:三者混合液的pH值为6.90~4.35,比矿坑原水的3.07有明显提高。与煤矸石矿坑水混合液相比,则视黄土掺加量的多少而定,当黄土与煤矸石掺和比达1∶1时,pH值增大效果最明显。若两者掺和比低于100∶1时,不会改善混合液的pH值。
Fe、Mn、F离子的变化:三者混合液的Fe离子浓度(包括Fe3+、Fe2+)介于0.14~0.04mg/L之间,其高低与黄土煤矸石掺和比有关,黄土比例越高,Fe浓度越低,且低于矿坑原水(15.01mg/L)和煤矸石矿坑水混合液(5.48mg/L);三者混合液的Mn离子含量与矿坑原水相同(1.80mg/L),低于煤矸石矿坑水的(2.80mg/L);与之相反的是,掺加黄土后的F-浓度为1.88~1.60mg/L,高于矿坑原水,也略高于煤矸石矿坑水混合液的1.60mg/L,表明黄土有脱F的迹象。
总之,黄土作为掺和物,可起到改善废水的良好作用,特别是对提高废水的pH值,降低Fe、SO42-、Ca2+浓度有明显效果。
『贰』 鱼缸的黄水,应该怎么去除
方法/步骤
解决鱼缸黄水的第一个方法就是清洗鱼缸。鱼缸长时间不洗就会导致鱼缸里的水变黄,所以这个时候就到了该清洗鱼缸的时候了。
怎么解决鱼缸黄水
解决鱼缸黄水的第二个方法就是换鱼缸里面的水。鱼缸里面的水通常一个月要换一次,因为水不断的循环,那么里面的脏东西自然就不能完全排除,所以需要换水来改变此现状。
怎么解决鱼缸黄水
解决鱼缸黄水的第三个方法就是给鱼缸消毒。鱼缸黄水那么定然就会影响水质,那么自然就会有许多细菌的存在,所以在鱼缸里面放点消毒水,这样也能净化水质。
怎么解决鱼缸黄水
解决鱼缸黄水的第四个方法就是给鱼缸增加过滤器材,然后提高过滤的效果。鱼缸就应当配用一个过滤器材,这样才能净化到鱼缸。
怎么解决鱼缸黄水
解决鱼缸黄水的第五个方法就是在鱼缸里面放一些水质稳定剂。水质稳定剂能够有效的改善水质,也能让水变清。
怎么解决鱼缸黄水
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以上就是小编所介绍的鱼缸黄水了该如何处理?鱼缸黄水的解决方法就在上面陈列出来了,只要使用其中一种方法就行。
『叁』 环保部煤矸石如何处理规定
煤矸石是煤炭开采和洗选过程中排出的固体废弃物,是成煤过程中同煤层伴生的煤质沉积岩类矿物质,是世界也是我国排放量最大的工业废弃物之一。环保部针对煤矸石处理问题,明确规定煤矸石的传统利用途径主要为回填煤矿采空区、铺路、土壤改良、做建筑材料和发电等。
1 回填煤矿采空区
煤矸石回填煤矿采空区就是将煤矸石用于矿井回填,用煤矸石置换出煤炭,采用煤矸石不出井的采煤方式,直接填充采空区,减少煤矸石的排放量和地表下沉量。利用煤矸石作塌陷区充填原料,可大量地消耗煤矸石。
2 铺路
煤矸石可以作为建筑充填材料。将煤矸石分层铺成35cm左右厚的路基,压实后密度可达1.8t/m3,这样路基就具有良好的防透水性,使用性能良好。
3 土壤改良
利用煤矸石制备有机复合肥料,主要是利用煤矸石中含有的植物生长所必须的元素,如N、P、K、B、Cu、Zn、Mo、Co等。以煤矸石和磷矿粉为原料基质,外加添加剂等,可制成煤矸石微生物肥料,这种肥料可广泛应用于农业、林业、种植业等。研究表明,煤矸石中的有机质含量越高越好。有机质含量在20%以上,pH值在6左右的碳质泥岩经粉碎并磨细后,按一定比例与过磷酸钙混合,同时加入适量添加剂,搅拌均匀并加入适量水,经充分反应活化并堆沤后,即成为一种新型实用的肥料。
4 建筑材料
由于煤矸石具有一定的可塑性和烧结性,在经过均化、破碎、净化和陈化等工艺加工处理后,可用于制砖,种类包括烧结实心砖、空心砖、多孔砖、免烧砖、内燃砖、釉面砖、高档瓷砖等。利用煤矸石制空心砖,实现了制砖不用粘土,烧砖不用燃料,其社会环境、经济效益均超过了粘土实心砖。
5 煤矸石燃烧发电
煤矸石发电厂是指利用煤矸石作为燃料的发电厂。煤矸石发电,其常用燃料热值应在12550kJ/kg以上,可采用循环流化床锅炉,产生的热量既可以发电,也可以用作采暖供热。将煤矸石用于在沸腾炉中燃烧发电或者供暖,这种方法不但可以节省一部分能源消耗,而且燃烧后的灰渣还可以作为生产水泥等建筑材料的原料来使用,一举两得。
『肆』 煤矸石里面的油怎么处理
摘要 你好,煤矸石里面的油一旦出现漏油问题可将喷油孔直径扩大,即能保证轴瓦的润滑,又不容易形成堵塞降低漏油机率。喷油阀门大时,喷油量大,正常是油脂从喷孔流落到空心轴上,油量大会飞溅到甩油环以外的毛毡油封处并渗漏出来,解决这一问题,需要专业的技术人员对喷油管油量进行调节,既要保证瓦的良好润滑不会因缺油而温升大甚至烧瓦现象、可在滚筒甩油环和喷油孔间增设耐油橡胶板隔断润滑油飞溅到甩油环以外比如说机器运行一段时间后,喷油管上的油孔被物料粉尘堵塞,油管内的油压上升,靠近甩油环喷孔的喷油量加大,油脂飞溅到甩油环以外引起渗油,因此要经常疏通清理喷油孔。
『伍』 煤矸石怎么处理跳汰机可以吗
【导读】 煤矸石是洗煤厂洗煤过程中所排放的固体废弃物,是在成煤过程中与煤层伴生的含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。 煤矸石被作为废物,不但占用大片土地,而且煤矸石中的硫化物风化逸出…… 煤矸石是洗煤厂洗煤过程中所排放的固体废弃物,是在成煤过程中与煤层伴生的含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。煤矸石被作为废物,不但占用大片土地,而且煤矸石中的硫化物风化逸出或浸出,还会污染大气、农田和水体。煤矸石的利用途径,除作为建筑原材料制造新型煤矸石砖,还包括回收硫铁矿、用于发电等。鉴于煤矸石对土地的占用和对环境的危害,许多机构和部门为使煤矸石变废为宝费劲脑筋,针对这一难题,煤矸石跳汰机可卓有成效的进行一系列解决措施。
『陆』 煤矸石如何有效进行处理
您好,巩义市华北重型机械厂很高兴为您解答难题,我们都知道煤矸石如果长期放置不管的话会对环境造成污染。所以想要有效合理的将煤矸石进行处理,我们建议您可以使用煤矸石粉碎机来讲煤矸石粉碎,粉碎后的煤矸石还可以用作水泥、砖瓦等建筑材料生产中的添加料或者内燃料,节能又环保。希望我的回答可以对您有所帮助。
——巩义市华北重型机械厂——
『柒』 煤矸石怎么处理
煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物,是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。
煤矸石可以制沙用,煤矸石经过破碎制沙,可以提高其利用率。,可以用于建筑工地用砂。制砂机广泛运用于大的、冶炼、建材、公路、铁路、水利和化学工业等众多部门。
粗破:煤矸石原料在十几公分,颗粒大的情况下,通过料仓进入振动给料机,通过鄂破进行粗碎。
中细碎:粗破后的成品经过振动筛筛分,输送到反击破,进行中细碎,筛分合格的进入下一道程序,不合格的返回进行破碎。
细碎:中细碎物料进入第三道制砂机进行整形,出料5mm,,之后进入洗砂机进行清洗。
工艺图
『捌』 如何处理高矿化度水越详细越好,而且有多种处理方法。
1、药剂沉淀;
2、蒸馏;
3、电渗析;
4、去离子化;
5、药剂结合络合。
『玖』 煤矸石、矿坑水、黄土的最佳配置问题
目前,大峪沟三号井排出的矿坑原水和本次配制的煤矸石矿坑水混合液要实现达标排放,关键的问题是提高废水的pH值。上述实验证明,黄土的掺入是一可行的办法,但需考虑黄土的采挖运输等成本和加入过程中有可能带来的矿化度增高、水质咸化等问题。因此,如何科学合理地控制煤矸石、矿坑原水和黄土三者的比例,使处理后的水既能达到国家规定的排放标准,又能以最少的黄土使用量处理最多的煤矸石和矿坑水,就成为煤矿山废物综合一体化处理方案中一个不可回避的问题。
这一问题实际上就是一个线性规划问题。线性规划是20世纪初由法国数学家Fourier提出,1947年G.Dantzig提出单纯形法求解线性规划问题,使解线性规划的方法通用化。单纯形法的基本思想是:根据问题的标准型,从可行域中任意找出一个基本可行解(称为初始基本可行解),从这个解出发,转换到另一个基本可行解(顶点),并保证目标函数的值逐渐增大,当目标函数达到最大值时,就得到了问题的最优解。对于一个实际问题进行线性规划时,应包括以下几方面内容:①首先要根据已知条件及所要求的问题,用一组变量x1,x2,x3,…,xn来表示,这些变量称为决策变量(decision variable);②每一个问题都有一个目标,以决策变量的线性函数来表示,称为目标函数,它是衡量系统优劣的标志,体现了最优规划的一种准则;③每一个问题都有一定的限制条件,这些条件称为约束条件,是用一组线性等式或不等式来表示的。
受时间、条件的限制,上面所讲的最优化方案的获取不可能通过各因子交叉实验来实现,为此,本次研究运用了系统工程中寻求最优化方案的技术予以解决。
研究过程分以下几个步骤。
1)选取约束条件:约束条件的选择应以废水排放的国标为准,兼顾Ca2+、Mg2+、SO42-、矿化度等非限制指标使其尽可能地保持较低浓度。上述实验表明,三者混合液pH值增高的同时,Ca2+、Mg2+、SO42-和Fe、Mn离子的浓度呈下降的态势,所以,可用pH值为6作为该问题的约束条件。另外,上述实验是在常温常压和有氧环境中进行的,固液比保持1∶5,煤矸石与黄土的混合比保持在1∶1~100∶1的范围内,这些也是约束条件,即运筹计算时可行解域不得超出这个范围。
2)目标函数的建立:在最优化决策中,每一个问题都有一个明确目标。这个目标以决策变量的函数式来表达,称为目标函数。本次研究的问题是以满足前面约束条件的前提下,黄土掺入量最少为待求方案,所以目标函数中包括了煤矸石、矿坑原水、黄土和pH值四个决策变量,前三者与pH值的数量关系由实验结果统计得出。
3)最优化方案的计算:本次计算采用具有人工变量的“罚款法”来完成。在解决线性规划问题时,当约束条件为“≤”时,可将约束条件标准化后直接求解。但是,当约束条件为“≥”或“=”时,经标准化后,约束方程组系数不存在单位矩阵,无法形成一个现成的初始基本解。这时需要在约束方程中引入非负的人工变量(artificialvariable),构成单位矩阵。这种人工变量没有物理意义,仅是为了求解方程方便而引入,所以解的结果必然使这些变量为零,才能保持改变后的课题与原题等价,否则说明原题无解。处理人工变量的方法之一为“罚款法”。
(1)目标函数的建立
煤矸石、矿坑原水、黄土三个决策变量之间的函数表达关系基于前述四组实验(三种物质混合实验)的第24小时实验结果。其中黄土的掺入量用X1表示;煤矸石的处理量用X2表示;矿坑原水的处理量用X3表示;三者混合液的pH值用X4表示。相关数据见表4.18。
表4.18 决策变量的取值
研究发现,三者混合液的pH值与其他变量的统计关系均为非线性(图4.7),经过多次试算,得到了最佳拟合结果:
煤矿山地质环境问题一体化治理研究
方程的R2=0.995,回归平方和SSR=0.132,残差平方和SSE=0.001。
图4.7 混合液的pH值与其他变量的统计曲线图
该数学模型表达了如下的物理含义:三者混合液的pH值大小是由黄土、矿坑原水、煤矸石相互作用的共同结果;矿坑原水数量越多,pH值越小,两者之间是负相关;黄土和煤矸石对pH值增大产生正的贡献;pH值的大小与三种物质量的多少不是简单的线性(比例)关系;从相关系数平方R2和残差平方和的数值来看,该数学模型证明了四个变量的对数值存在极好的线性统计关系,拟合效果也达到了相当高的精度,可用于进行内插计算。
经移项调整,式(4.3)变为
煤矿山地质环境问题一体化治理研究
将式(4.4)进行变量代换,得
煤矿山地质环境问题一体化治理研究
式中:Z=lnX1+670.823;Z2=lnX2;Z3=lnX3;Z4=lnX4
利用式(4.5),得到目标函数的数学表达式为
煤矿山地质环境问题一体化治理研究
(2)约束条件的数学表达
综合一体化的处理方案中,寻求最优方案必须满足以下四个条件。
A.煤矸石与黄土混合比
上述有关实验之所以将煤矸石与黄土的混合比限制在1∶1~100∶1之间,是基于以下考虑:黄土的加入可以提高煤矸石矿坑水的pH值。虽然加入量越多,改善效果越佳,但是,添加黄土过多又会使水中的其他组分浓度增高,增加黄土采挖、运输的费用,以及采土占地和固体废弃物(黄土+煤矸石)总量的增大;如果黄土用量过少,又达不到最终要求的pH值。所以黄土与煤矸石的最佳混合比应在上述范围内去寻找,即约束条件应为:X2≥X1。
B.固液比约束
煤矸石、黄土与矿坑原水以什么比例混合,既要考虑最终处理效果,又要考虑煤矸石和矿坑排水的实际生产能力。使产出的废物及时处理掉而不盈余积压,据调查,三号井矿坑水排出量一般为1728~2592m3/d,日处理能力按2500m3/d可满足要求。煤矸石的产量按原煤产量的1/3计算,年均为15×104t,日产量约为410t,为了将多年已积存的煤矸石也逐步消化掉,日处理量按500t约束是可行的,于是约束条件可用下式表达:X3≤2500,X2≤500,1≤X3/(X2+X1)≤5。
C.pH值的约束
按照国标规定,煤矿废水的排放其pH值应在6~9之间,为了避免中和剂(黄土)过多而带来的副作用,pH值以国标的下限为约束,即X4≥6.0。
(3)最优化决策的数学表达形式
目标函数:
max(-Z)=1.23Z2-85.133Z3-8.85Z4
约束条件:
-2.23Z2+85.133Z3+8.850Z4≤670.823,即(X2≥X1);
Z2≤6.21,即(X2≤500);
Z3≤7.824,即(X3≤2500);
Z4≥1.792,即(X4≥6.0);
Z2、Z3、Z4≥0。
采用单纯形法中的罚款法寻优计算,得最优解为Z2=6.21,Z3=7.824,Z4=1.792,max(-Z)=-674.301,则Z=674.301。根据前述的变量代换关系,得到以下综合一体化的最优方案:日处理2499.9m3矿坑原水和497.7t煤矸石,只需掺加32.39t的黄土可使排放废水的pH值达6.001。从该方案中可以看出两点:①固液比为1∶4.71,煤矸石与黄土的混合比为15.4∶1,基本符合实验条件。②计算结果还表明,1kg黄土可同时处理77.2L矿坑原水和15.4kg煤矸石使之达到环保的要求。
『拾』 煤矸石处理方式有哪些
煤矸石处理方式:
1、回收煤炭和黄铁矿:通过简易工艺,从煤矸石中洗选出好煤,通过筛选从中选出劣质煤,同时拣出黄铁矿。或从选煤用的跳汰机──平面摇床流程中回收黄铁矿、洗混煤和中煤。回收的煤炭可作动力锅炉的燃料,洗矸可作建筑材料,黄铁矿可作化工原料。
2、用于发电:主要用洗中煤和洗矸混烧发电。中国已用沸腾炉燃烧洗中煤和洗矸的混合物(发热量每公斤约2000大卡)发电。炉渣可生产炉渣砖和炉渣水泥。日本有10多座这种电厂;所用中煤和矸石的混合物,一般每公斤发热量为3500大卡;火力不足时,用重油助燃。德意志联邦共和国和荷兰把煤矿自用电厂和选煤厂建在一起,以利用中煤、煤泥和煤矸石发电。
3、制造建筑材料:代替粘土作为制砖原料,可以少挖良田。烧砖时,利用煤矸石本身的可燃物,可以节约煤炭。
煤矸石简介:
煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物,是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。煤矸石的主要成分是Al2O3、SiO2,另外还含有数量不等的Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O、P2O5、SO3和微量稀有元素(镓、钒、钛、钴)。煤矸石包括巷道掘进过程中的掘进矸石、采掘过程中从顶板、底板及夹层里采出的矸石以及洗煤过程中挑出的洗矸石。
环境影响:
到目前为止,煤矸石的利用力度还不够大。技术不完善,地区发展不平衡,对环境的影响依然很严重,主要表现在下述几个方面。
1、影响上地资源的利用:煤矸石堆场多位于井口附近,大多紧邻居民区,煤矸石的大量堆放一方面占用大量的土地面积,另一方面还在影响着比堆放面积更大的土地资源,使得周围的耕地变得贫瘠,不能被利用。
2、污染大气:煤矸石露天堆放会产生大量扬尘,这主要是由于在地面堆放的煤矸石受到长时间的日晒雨淋后,将会风化粉碎;另外,煤矸石吸水后会崩解,从而很容易产生粉尘。在风力的作用下,将会恶化矿区大气的质量。此外,煤矸石中含有残煤、碳质泥岩和废木材等可燃物,其中C,S可构成煤矸石自燃的物质基础。煤矸石业务露天堆放,日积月累,矸石山内部的热量逐渐积累。当温度达到可燃物的燃烧点时,矸石堆中的残煤便可自燃。自燃后,矸石山内部温度为800~1 000oC,使矸石融结并放出大量的CO,CO2,SO2,H2S , NOx等有害气体,其中以SO2为主。一座矸石山自燃可长达十余年至几十年。这些有害气体的排放,不仅降低矸石山周围的环境空气质量,影响矿区居民的身体健康,还常常影响周围的生态环境,使树木生长缓慢、病虫害增多,农作物减产,至死亡。
3、危害水土:煤矸石除含有粉尘、SiO2,A12O3以及Fe,Mn等常量元素外,还有其他微量重金属元素,如Pb,Sn,As,Cr等,这些元素为有毒重金属元素。当露天堆放的煤矸石山经雨水淋蚀后,产生酸性水,污染周围的上地和水体。当矸石堆场的矸石堆放不合理时,矸石堆易发生边坡失稳,从而导致矸石堆的崩塌、滑移,特别在暴雨季节,这种现象在山区尤为常见,易发生泥石流,从而殃及下游的农田、河流及人员安全。