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绿色为主的沉积岩系，主要由砾岩、各种粒度的砂岩、泥岩、炭岩、粘土岩、可开采或不可开采的煤层组成，含煤系中还经常含铝土矿、耐火粘土、油页岩、菱铁盐、黄铁矿等。
含煤岩系在垂直剖面上，是有不同岩性交替出现的各种岩层组合而成的，大致分为两大类型：
（1） 陆相含煤岩系。主要由砾岩-各种砂岩-泥岩-灰质泥岩-煤层以及高岭石粘土、油页岩、菱铁矿等组成。
（2） 海陆交替相含煤岩系。主要由石灰岩-粉砂岩-硅、钙质泥岩-炭质页岩-煤层以及铝土矿、水云母胶岭石粘土、硫铁矿、菱铁矿等组成。
1.1.3 排矸方式
煤矿分露天和地下两种，露天煤矿剥离和煤层顶板及上覆岩层的岩性主要是砾岩、砂岩、泥岩。回采过程中排出煤中夹石层，一般含炭砂岩、炭质泥岩，煤矸石含有一定热值。选煤矿排矸是混入原煤中的伪顶和夹矸层，岩性主要是炭质泥岩、粘土岩、粉砂岩和伴生硫铁矿等，有一定块度、粒度，含炭、硫、铁、铝等，具有一定热值；地下采煤矸以掘进矸石为主，一般将井巷分为开拓巷道、准备巷道和回采巷道。开拓巷道和各种硐室的掘进排矸是岩石矸；准备巷道根据采煤层数、煤层层间距不同，掘进排矸有所不同。单一煤层时，排出主要是煤，含部分顶底岩石，作为掘进原煤，开采多煤层，掘进排出的是底板岩石。回采巷道基本是沿各可采煤层掘进，排出物大量是煤，含有煤顶或破底的部分岩石。
1.1.3 煤矸石产生现状
露天煤矿露采工程中的破岩工艺多采用钻孔爆破、铲斗机械装运矸石，煤层中夹层也一同装运到排土场，为混合煤矸石；地下掘进井巷总的可分为岩巷、煤巷、半煤岩巷。煤矿广泛应用钻眼爆破方法掘进破岩，井巷施工断面上的岩石分层或夹有薄煤层，在破岩时被混杂为混合煤矸石，由装岩机装入矿车，再由机车编组运出，同一矿井有多条处于不同岩层的井巷同时施工，所以一串机车拉出的是各种岩石碎块组成的混合煤矸石。
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第2章 煤矸石综合利用
2.1 煤矸石利用途径
煤矸石综合利用，不外乎是煤矸石发电、生产建材、无污染复垦、工程应用等大型宗量利用和高科技、高附加值的深加工利用。 2.1.1 国外利用途径研究
（1） 德国柏林大学约50人花了10年时间对煤矸石进行研究。 （2） 日本对煤矸石研究。
（3） 西欧、东欧对煤矸石研究。
2.1.2 国内利用途径研究
许多单位致力于固体废物污染治理的科学研究和开发，并已获得了不少可喜的成果，对推动固体废物的污染治理起到了积极的作用。仅1984年至1987年经鉴定的重大成果就达45项，有的还填补丁国家的空白。
①通过一些简单的工艺处理把回收的煤矸石中选出可以用煤和黄铁矿，然后把筛选过后的煤矸石在进行进一步的处理，把一些劣质煤挑选出来其它的做回收利用。从煤矸石中挑选出来的煤可用来烧锅炉，而其他的矿石都可以做相关的利用。
②煤矸石还可以用来燃烧发电，这些都是国外一些事例然后引进国内的。发电主要是从煤矸石中筛选出来的两种燃烧石，然而燃烧发电过后所产生的废弃物可以利用制成水泥和砖。
③煤矸石还可以作为建筑中用的材料，利用煤矸石中所含物质。除了以上的三点，煤矸石还可以煤气的生产，道路的铺展，陶瓷制造，还有一些需要填充的坑洼地等。煤矸石自燃后对土壤有很好的养分提供对植物的生长提供帮助，对一些城市的美化和改建得到最有价值的实现。 2.1.3 煤矸石处理重金属废水研究
经过了实验通过实验结果表明利用煤矸石变成的吸附剂效果显著。实验证明活化煤矸石也是必须具备条件的，比如焙烧气氛和温度、原有材料的粒度、氯化锌和煤矸石放入多少，还有酸化的酸浓度，可以确定的是活化煤矸石对于污水中有机物和溴的吸附效率非常高。实验还用改性的煤矸石对加入含溴污水进行了实验，结果在pH值1时，吸附剂所用的时间是60 min左右，煤矸石的用量，对废水进行处理，效果率达到了99.89 % ，受过处理的废水含量小于了0.60 mg/L，这样实验成功的用煤矸石吸附废水的操作。被煤矸石吸附过的溴可以再生，而且效果十分的理想。我们通过过程的吸附，结果表明了煤矸石的吸附剂完全可以吸附废水中的溴，科学性的化学实验为我们改变了废水的影响。
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第3章 含铬废水水质
3.1 铬元素 铬元素符号Cr，银白色金属，在元素周期表中属 ⅥB族， 铬的原子序数24，原子量51.9961，体心立方晶体，常见化合价为+3、+6和+2。银白色金属，质硬而脆。密度7.20克/立方厘米。熔点1857±20℃，沸点2672℃。化合价+2、+3和+6。电离能为6.766电子伏特。金属铬在酸中一般以表面钝化为其特征。一旦去钝化后，即易溶解于几乎所有的无机酸中，但不溶于硝酸。铬在硫酸中是可溶的，而在硝酸中则不易溶。在高温下被水蒸气所氧化，在1000℃下被一氧化碳所氧化。在高温下，铬与氮起反应并为熔融的碱金属所侵蚀。 3.1.1 铬的来源
自然界中主要以铬铁矿FeCr2O4形式存在；由氧化铬用铝还原，或由铬氨矾或铬酸经电解制得。
3.1.2 铬的用途 铬用于制不锈钢，汽车零件，工具，磁带和录像带等。 铬镀在金属上可以防锈，也叫可多米，坚固美观。 铬可用于制不锈钢。红、绿宝石的色彩也来自于铬。作为现代科技中最重要的金属，以不同百分比熔合的铬镍钢千变万化，种类繁多，令人难以置信。 铬是人体必需的微量元素。三价的铬是对人体有益的元素，而六价铬是有毒的。人体对无机铬的吸收利用率极低，不到1%；人体对有机铬的利用率可达10-25%。铬在天然食品中的含量较低、均以三价的形式存在。 工业上使用的铬矿石为铬铁矿，属尖晶石(MgO·Al2O3)和磁铁矿(FeO·Fe2O3)类。金属铬用作铝合金、钴合金、钛合金及高温合金、电阻发热合金等的添加剂。氧化铬用作耐光、耐热的涂料，也可用作磨料，玻璃、陶瓷的着色剂，化学合成的催化剂。碱式硫酸铬（三价铬盐）用作皮革的鞣剂。铬矾、重铬酸盐用作织物染色的媒染剂、浸渍剂及各种颜料。镀铬和渗铬[3]可使钢铁和铜、铝等金属形成抗腐蚀的表层，并且光亮美观，大量用于家具、汽车、建筑等工业。此外，铬矿石还大量用于制作耐火材料。 3.2 含铬废水来源及危害 天然水不含铬;海水中铬的平均浓度为0.05ug/l;饮用水中更低；铬的污染源主要有含铬矿石的加工、金属表面处理、皮革鞣制、印染等排放的污水。 铬的毒性与其存在的价态有关，六价铬具有强毒性，为致癌物质，并易被人体吸收而在体内积累，通常认为六价铬毒性比三价铬高100倍，但是对鱼类来说，三价铬化合物的毒性比六价铬大。受水体PH、温度、氧化还原性物质、有机物等因素影响，三价铬和六价铬可以相互转化。 3.2.1 含铬废水的测定 依据《水质 总铬的测定高锰酸钾氧化-二苯碳酰二肼光度法》（ GB7466-87），其测定方法是将三价铬氧化成六价铬后，用二苯碳酰二肼分光光度法测定。当铬含量5
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高时（大于1mg/L），也可采用硫酸亚铁铵滴定法。
3.2.1 含铬废水的处理
（1） 电解法。电解还原处理含铬废水是利用铁板做阳极，在电解过程中铁溶解生成亚铁离子，在酸性条件下，亚铁离子将六价铬离子还原成三价铬离子。同时由于阳极上析出氢气，使PH逐渐上升，最后呈中性，此时三价铬与三价铁都以氢氧化物沉淀析出，达到废水净化的目的。
（2） 化学法。电镀废水中六价铬主要以Cro42-和Cr2o72-两种形式存在，在酸性条件下，六价铬主要以Cr2o72-形式存在，在碱性条件下则以Cro42-形式存在。六价铬的还原在酸性条件下反应较快，一般要求PH<4，通常控制在2.5~3。常用还原剂有：焦亚硫酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、连二亚硫酸钠、硫代硫酸钠、硫酸亚铁、二氧化硫、水合肼、铁屑铁粉等。还原后Cro3+以氢氧化物沉淀的最佳PH为7~9，所以铬还原以后的废水应进行中和。
（3） 离子交换法。这是利用一种高分子合成树脂进行离子交换的方法。应用离子交换法处理含铬废水是使用交换树脂对废水中六价铬进行选择性吸附，使六价铬与水分离，然后再用试剂将六价铬洗脱下来，进行必要的净化，富集浓缩后回收利用。用这种方法可以回收六价铬、回用部分水。但由于钝化含铬废水、地面冲洗含铬废水等，除了含六价铬外，还含其他大量的重金属阳离子以及多种酸根阴离子。组分比镀铬漂洗水复杂得多。因而离子交换法处理镀铬废水比较容易，处理其他废水比较困难。
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第4章 含镍废水水质
4.1镍元素 镍是银白色金属，具有磁性和良好的可塑性。有好的耐腐蚀性，镍近似银白色、硬而有延展性并具有铁磁性的金属元素，它能够高度磨光和抗腐蚀。溶于硝酸后，呈绿色。主要用于合金（如镍钢和镍银）及用作催化剂（如兰尼镍，尤指用作氢化的催化剂。 4.1.1 镍的来源 在地核中含镍最高，是天然的镍铁合金。世界上红土镍矿分布在赤道线南北30度以内的热带国家，集中分布在环太平洋的热带―亚热带地区，利用电解法、羰基化法、氢气还原法等可以制备。 4.1.2 镍的用途 因为镍的抗腐蚀性佳，常被用在电镀上，如镍镉电池含有镍。 主要用于合金（配方）（如镍钢和镍银）及用作催化剂（如拉内镍，尤指用作氢化的催化剂），可用来制造货币等，镀在其他金属上可以防止生锈。主要用来制造不锈钢和其他抗腐蚀合金，如镍钢、镍铬钢及各种有色金属合金，含镍成分较高的铜镍合金，就不易腐蚀。也作加氢催化剂和用于陶瓷制品、特种化学器皿、电子线路、玻璃着绿色以及镍化合物制备等等。 电解镍：电解镍是使用电解法支撑的镍，用它制造的不锈钢和各种合金钢被广泛地用于飞机、坦克、舰艇、雷达、导弹、宇宙飞船和民用工业中的机器制造、陶瓷颜料、永磁材料、电子遥控等领域。[8] 4.2 含镍废水来源及危害
工业废水的中镍主要来源于电镀、电池、印染等工业中所产生的废水。
排放于水体环境中的镍离子不能被生物降解和转化为无害物，二是通过食物链富集，最终对人类及其他生物产生严重的危害。
4.2.1 含镍废水的测定
依据《固体废物 镍的测定 直接吸入火焰原子吸收分光光度法》（GB/T 15555.9-1995），该方法测定范围：0.08~5.0mg/L。
将固体废物浸出液直接喷人火焰，在空气—乙炔火焰的高温下，镍化合物解离为基态原子。该气态的基态原子对镍空心阴极灯发射的特征谱线232.0nm产生选择吸收。在规定条件下，吸光度与试液中镍的浓度成正比。 4.2.2 含镍废水的处理
对于去除废水的镍有着很多不同的方法。在以往社会中对于去除废水中的镍用的最多的方法应该是化学沉淀法，因为其方法简便，成本低对于一些企业比较容易接受。而当今社会的研究方向有发生变化出现更多的对去出废水中镍的方法，可是呢要是应用到显示生活中很难办到。那么我就着重绍一下电解法、化学沉淀法。
（1） 电解法。微电解工艺基于金属材料（铁、铝等）的腐蚀电化学原理，将2种具有不同电极电位的金属或金属与非金属（炭等）直接接触，浸泡在传导性的电解质溶液中，形成无数微小的腐蚀原电池（包括宏观电池与微观电池），
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