洛阳理工学院毕业设计（论文）
毕业设计（论文）题目
摘 要
高硫煤矸石以粘土岩为主，呈结核状，化学分析其全硫含量达32.12%，同时利用煤矸石中碳、硅、铁、钙、镁等共存的化学特性，以适当的工艺对其进行改性，可制备出吸附性能优良的吸附材料，用于废水处理。在处理中，废水的PH值、反应时间、粒度、加入量、温度和搅拌等因素对总铬、总镍、总汞的去除率影响较大。在吸附作用的基础上，高硫煤矸石通过加入不同配比的还原性材料，如铁粉、硫酸亚铁溶液等，进行改性处理实验。结果表明高硫煤矸石与还原铁粉的比例为100：1 O时，加热温度为200。c时，对镍的去除率明显提高；铬初始质量浓度为100 rn 时，Q(Ⅵ)与煤矸石比值为5mg／3 g，废水pH值控制在10，吸附接触时间为4 h，废水处理效果最佳，铬去除率可达90％以上。
关键词：高硫煤矸石，吸附材料，含铬、镍、汞废水，还原性成分，去除率
研究了活化温度、破碎粒度、反应温度、pH 值、酸性硅溶胶的稳定性以及陈化条件等因素对制取过程的影响确定了制取工艺找出了最佳操作条件。
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英文题目
ABSTRACT
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High sulfur coal gangue is given priority to with clay rock, nodular, chemical analysis of the total sulfur content of 32.12%, and in the use of coal gangue carbon, silicon, iron, calcium, magnesium and chemical characteristics of coexistence, with proper process on the modification, preparation of the excellent performance of absorbing and adsorption material, used in wastewater treatment. In treatment, wastewater PH value, reaction time, particle size, addition amount, temperature and stirring on the removal rate of total chromium, nickel, total mercury. On the basis of adsorption, high sulfur coal gangue by adding different ratio of reducing materials, such as iron powder, such as ferrous sulfate solution, modification experiments. Results show that high sulfur coal gangue and the proportion of reduced iron powder for 100:1 O, the heating temperature is 200.C, the removal rate of nickel increased significantly;Chromium initial mass concentration for 100 rn, Q (Ⅵ) and coal gangue ratio of 5 mg / 3 g, wastewater pH value control in 10, adsorption time is 4 h contact, wastewater treatment effect is best, chromium removal rate can reach more than 90%.
KEY WORDS: High sulfur coal gangue，The adsorption material，Wastewater containing chromium, nickel, mercury，Reducing composition，Removal rate
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目 录
前 言 ........................................................................................................... 1 第1章 ×××××× ........................................................................................... 2
1.1 ×××××× ............................................................................................ 2
1.1.1 ××××××.................................................................................. 2 1.1.2 ××××××.................................................................................. 2 1.1.3 ××××××.................................................................................. 3
第2章 ×××××× ........................................................................................... 4
2.1 ×××××× ............................................................................................ 4
2.1.1 ××××××.................................................................................. 4 2.1.2 ××××××.................................................................................. 4 2.2 ×××××× .......................................................... 错误！未定义书签。
2.2.1 ××××××................................................ 错误！未定义书签。
第3章 ×××××× ........................................................................................... 5
3.1 ×××××× ............................................................................................ 5
3.1.1 ××××××.................................................................................. 5 3.1.2 ××××××.................................................................................. 5 3.2 ×××××× ............................................................................................ 5 第4章 ×××××× ........................................................................................... 7
4.1 ×××××× ............................................................................................ 7
4.1.1 ××××××.................................................................................. 7 4.1.2 ××××××.................................................................................. 7 4.2 ×××××× ............................................................................................ 7 第5章 ×××××× ........................................................................................... 9
5.1 ×××××× ............................................................................................ 9
5.1.1 ××××××.................................................................................. 9 5.1.2 ××××××.................................................................................. 9 5.2 ×××××× ............................................................................................ 9
5.2.1 ××××××.................................................................................. 9 5.2.2 ××××××.................................................................................. 9
结 论 ......................................................................................................... 21 谢 辞 ........................................................................................................... 22 参考文献 ..................................................................................................... 23 附 录 ......................................................................... 错误！未定义书签。 外文资料翻译 ............................................................. 错误！未定义书签。
III
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前 言
煤矸石是我国目前最大的固体废弃物源，占全国工业固体废物的20%以上。据资料统计，全国累积堆存煤矸石已达30亿吨，形成1500座矸石山，占地12万公顷，造成煤矿周边地区或流域性环境问题。高硫煤矸石是指含硫量大于3%的煤矸石，以重庆煤矿为例，全市煤炭量在1600t以上，高硫煤矸石产量占全市煤炭产量的85%以上，可见伴随产生的高硫煤矸石产量很大。
为推动煤矸石资源利用化，广开煤矸石资源化利用途径，加强对煤矸石的基础及应用研究，对煤矸石的主要成分组成、基本特性、综合利用及合理分类等方面，进行更深入的研究具有十分重要的理论和实际意义。
研究发现，通过煅烧活化法对煤矸石进行改性处理制备出吸附性能优良的吸附材料，利用含硫成分及外加铁粉等还原剂利用化学法处理废水具有很高的操作性。
实验中的处理顺序、处理工艺及废水 PH值、反应时间、煤矸石粒度、加入量、温度和搅拌等因素是研究的重点，通过反复试验论证来确定其最佳值，是研究的重点。
文章结合国内外高硫煤矸石综合利用的研究性成果，通过分析高硫煤矸石的形成过程、组成成分、物理化学特性及废水检测处理的常见工艺对含铬、镍、汞废水处理进行研究总结，并结合实验，力求探索出更有效的处理方案。
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第1章 高硫煤矸石历史成因
1.1 煤矸石的产生
煤矸石是指在煤矿建设、煤炭开采和加工过程中排放出的废弃岩石，主要有掘进开巷时排出的煤矸石，选煤排出的煤矸石和露天采煤产生的剥离矸石，一般认为，煤矸石综合排放量占原煤产量的15%~20%，全国每年除综合利用约60000t外，其余部分作为工业固体废弃物堆积。
煤矸石是夹在煤层中，与煤伴生的岩石，是采煤和选煤过程中排出的废废弃物。其产生的途径有以下四种：
a在井简与巷道掘进过程中，开凿排出的计石。 b在采煤和煤巷掘进过程中，由于媒层中夹有矸石或削下部分煤层顶底板，使运到地面中煤炭含有的原矸。
c洗煤厂产生的洗矸和少量人工挑选的拣矸。 煤研石的来源及产生情况表 煤矸石的来源及产采煤巷道掘进排出采煤过程中选出的选煤过程产生的选生情况 的灰矸 普矸 矸 45 35 20 所占比例(％)
1.1.1 高硫煤矸石资源的形成
高硫煤资源主要形成于晚碳世——早二迭世（北方）和晚二迭世（南方）两个成煤期内，赋藏的煤炭资源量分别占全国煤炭资源总量的26%和5%。高硫煤矸石分布与成煤沉积环境密切相关。
像广泛分布在北方的晚碳世太原统煤为海陆交替相沉积的煤，硫分一般为2%~5%，如果估算晚碳世——早二迭世赋存的煤炭资源量中有三分之一为太原统形成的煤，而太原统煤中有一半煤硫分超过3%，那么海陆交替相沉积的高硫煤估算占全国煤炭资源总量的4.33%。属浅海相沉积的晚二迭世煤，硫分几乎都高于3%，甚至高达6%~10%，这个煤期赋藏煤炭资源量为5%，如果加上硫分大于3%的海陆交替相资源量4.33%，那么高硫煤资源总量大约在9.33%左右。这与全国统配煤矿和重点煤矿硫分大于3%高硫煤占总储量7.80%相比，相差并不多。为估算方便起见，假定我国硫分高于3%高硫煤占资源总量的8%，那么按目前全国煤炭资源预测总量和探明储量匡算，高硫煤预测总量和探明储量分别是4260亿吨和620亿吨。毋庸置疑，高硫煤仍然是我国一种重要的煤炭资源。
1.1.2 煤炭岩性特征
含煤岩系是特定的古地理环境和古气候条件的产物，是以灰色、黑灰色和灰
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