矿业固体废物资源化
浅析矿山固体废物处理与资源化
浅析矿山固体废物处理与资源化[摘要]综合阐述了矿山固体废物的特性、对其进行处理与资源化的途径以及国内外的综合利用现状,并就矿山固体废物资源化利用提出了几点建议。
[关键字]固体废物矿物加工综合利用可持续发展矿业工业是世界上仅次于农业的最古老和最重要的行业之一。
在矿山开采、矿物加工和运输过程中会产生大量的固体废物,影响生态、污染环境及侵占土地。
矿山固体废物可粗分为开采过程中产生的废石和选矿过程中排出的尾矿。
近年来,随着我国经济的快速发展,国民经济对矿产品的需求倍增,矿产资源开发规模空前。
随着而来的是,矿山固体废物的积存量和递增量起来到了令人忧虑的地步。
矿业对环境的破坏和地球资源的日趋枯竭,致使人们越来越关注矿山固体废物的处理和资源化,尤其是低品位矿石和尾矿的开发利用。
1 矿山固体废物的特点及危害1.1 矿山固体废物的特点矿山固体废物是指矿山开采过程中所产生的废石及矿石经选冶生产后产生的尾矿或废渣,以其量大、处理工艺比较复杂而成环境保护的一大难题。
矿山固体废物可以分为两大类:废石(包括煤矸石)和尾矿。
废石,即在开采矿石过程中剥离出的岩土物料,堆放废石地称之为拍土场。
尾矿,即选矿加工过程中排放的固体废物,其储存场地称之为尾矿库。
矿山固体废物中的矿物组成与原矿大致相同。
原矿通常由多种矿物组成,主要有自然元素矿物、硫化物及类似化合物矿物、含氧盐矿物、氧化物和氢氧化物矿物、卤化物矿物等。
对于固体废物而言,量大面广的组合矿物为含氧盐矿物、氧化物和氢氧化矿物等。
由于废石是围绕在矿体周围的无价值的岩石,而尾矿石与有用矿物伴生的脉石矿物,因此矿山固体废物除了粒度不同于天然矿物外,其他性质与天然矿物相似。
1.2 矿山固体废物的危害矿山固体废物的危害,首先突出的变现在于对土地的占用和破坏上。
例如广东某露天矿,仅仅用于排弃废石所占用的土地面积就以每年数千公顷的速度在增加。
地下开采破坏的土地面积同样惊人,据统计,在我国矿山破坏土地的总面积中,约59%是由于采矿形成的采空区而遭到破坏的;20%被露天废石堆占据;13%被尾矿库占据;5%被地下采出的废石堆所占用;3%处于塌陷危险区。
煤矿开采的固体废物处置与利用
固化法
固化法是一种通过物理或化学方法将 有害的固体废物固定在惰性材料中, 形成整体性的固化体,从而减少废物 的危害性。这种方法适用于处理危险 废物和放射性废物。
固化法的优点是能够有效地固定有害 物质,减少对环境的危害,但同时也 存在成本高、处理量小等缺点。
生物降解法
生物降解法是一种利用微生物将有机固体废物分解为无害的 物质或能源的方法。这种方法适用于处理有机废物和部分无 机废物。
生物降解法的优点是环保、能耗低、处理量大等,但同时也 存在处理时间长、对无机废物处理效果不佳等缺点。
03
煤矿开采固体废物的资源 化利用
煤矸石的资源化利用
煤矸石发电
利用煤矸石作为燃料发电,既解决了 煤矸石的处置问题,又提供了电力资 源。
煤矸石制砖
煤矸石可以代替黏土作为制砖原料, 减少了对耕地的破坏和黏土资源的消 耗。
煤泥发电
利用煤泥作为燃料发电,提高能源利用效率 。
煤泥肥料
将煤泥用于制作有机肥料,提高土壤肥力。
04
煤矿开采固体废物处置与 利用的案例分析
某矿山的固体废物处理案例
总结词
成功实现固体废物减量化和资源化
详细描述
某矿山采用先进的采矿技术和设备,对采矿过程中产生的固体废物进行减量化 和资源化处理。通过合理规划采矿作业,减少废石产出量;同时,利用废石进 行填埋、铺路等再利用,实现了废物的减量化和资源化。
煤矸石
在煤矿开采过程中产生 的废弃岩石和泥土。
矿井水
矿井中产生的废水,包 括地下水、矿井排水等
。
煤泥
煤炭开采过程中产生的 细小颗粒物和泥浆。
废弃物料
采矿过程中产生的废旧 设备和工具等。
固体废物的危害
固体废物的资源化和综合利用技术分析
固体废物的资源化和综合利用技术分析固体废物的资源化和综合利用技术在环境保护和可持续发展方面具有重要意义。
本文将分析固体废物资源化和综合利用的相关技术。
固体废物资源化的技术主要包括生物处理技术、物理处理技术和化学处理技术。
生物处理技术是将有机废物通过微生物降解和转化为有用的产品或能源。
常见的生物处理技术包括厌氧消化技术、堆肥技术和生物转化技术。
厌氧消化技术将有机废物在无氧条件下转化为沼气,用作发电、供热或生产天然气。
堆肥技术将有机废物通过微生物降解转化为肥料,用于农业生产。
生物转化技术将有机废物转化为生物质颗粒燃料或发酵产物,用于能源生产。
物理处理技术是利用物理力学原理对固体废物进行分离和处理。
常见的物理处理技术包括分选、破碎、磁选和压缩。
分选技术将固体废物按照种类和大小进行分离,有利于回收和再利用。
破碎技术将固体废物进行粉碎,提高体积能源密度和便于处理。
磁选技术利用物质的磁性差异对固体废物进行分离,有助于回收金属材料。
压缩技术将固体废物进行压缩,减少废物体积,方便存储和运输。
化学处理技术是通过化学反应将固体废物转化为有用的化学产品。
常见的化学处理技术包括焚烧、气化和溶解。
焚烧技术将固体废物通过高温氧化分解为无机物和气体,用于能源生产。
气化技术将固体废物在高温和低氧条件下转化为合成气,用于合成化学品或发电。
溶解技术将固体废物通过溶解或溶解-重结晶的方法转化为溶液或晶体产品。
固体废物的综合利用技术是将固体废物进行分类和组合利用。
常见的综合利用技术包括垃圾发电、垃圾填埋气发电和资源回收。
垃圾发电技术将固体废物中的有机物通过焚烧转化为热能,进而发电。
垃圾填埋气发电技术将废物填埋场中产生的沼气用于发电。
资源回收技术将废纸、废塑料、废金属等固体废物进行再生利用。
固体废物的资源化和综合利用技术对于环境保护和可持续发展具有重要意义。
通过生物处理技术、物理处理技术和化学处理技术,可以将固体废物转化为有用的产品或能源。
煤矿开采的固体废物处置与利用
种类与特性
煤矸石
主要由煤层夹矸、煤屑等组成, 是一种含碳量较低的固体废物。 其特点是密度较大,且具有一定
的热值。
废石
在采矿过程中剥离出的非煤岩体, 其成分和结构与所处地层有关。废 石的强度较低,稳定性差。
尾矿
选矿过程中产生的废弃物,主要成 分是矿物的细粒和矿泥,通常含有 少量有价值矿物。尾矿的粒度较细 ,且具有湿陷性。
山西焦煤集团
该集团采用膏体充填技术,将煤矸石、粉煤灰等固体废物制成膏体浆液,用于井下充填,既解决了固 体废物的处理问题,又减少了地表塌陷的风险。
平顶山煤业集团
该集团利用煤矸石制备无机陶瓷滤芯,实现了固体废物的资源化利用。无机陶瓷滤芯广泛应用于环保 、医疗、化工等领域。
国外案例
美国田纳西矿务局
该局采用煤矸石制备建筑材料的技术, 如混凝土骨料、砖瓦等,大大减少了固 体废物的堆存量,并创造了经济效益。
VS
澳大利亚纽卡斯尔矿
该矿将煤矸石用于土地复垦,通过土壤改 良、植被恢复等措施,改善了矿区生态环 境,提高了土地利用价值。
CHAPTER
06
未来发展趋势与展望
技术发展
固体废物处理技术升级
随着科技的不断进步,未来将有更高效、环保的固体废物 处理技术出现,如新型的固化/稳定化技术、生物处理技 术等。
制定严格的固体废物处置与利用标准 ,加强监管力度,对违规行为进行严 厉处罚。
推广循环经济理念
鼓励企业采取循环经济的模式,实现 固体废物的减量化、资源化和无害化 。
加大政府扶持力度
对采用先进技术的企业给予政策扶持 和资金补贴,降低企业成本,提高市 场竞争力。
CHAPTER
05
国内外典型案例分析
固体废物的资源化和综合利用技术分析
固体废物的资源化和综合利用技术分析1. 引言1.1 固体废物的资源化和综合利用技术分析固体废物的资源化和综合利用技术分析是当前环境保护和可持续发展领域中备受关注的重要课题。
随着工业化和城市化进程的加快,固体废物产生量不断增加,给环境和社会带来了严重的负面影响。
开发和推广固体废物的资源化和综合利用技术,已成为解决固体废物问题的关键途径。
固体废物的资源化和综合利用技术不仅可以减少固体废物的排放量,降低对环境的污染,还可以实现废物的再利用和资源化,节约自然资源的消耗。
通过综合利用固体废物,还可以创造经济效益,促进循环经济的发展。
深入研究固体废物的资源化和综合利用技术,对于推动绿色发展,建设资源节约型社会具有重要意义。
在本文中,我们将对固体废物的分类及特点进行深入分析,探讨固体废物资源化利用技术和固体废物综合利用技术的发展现状,并对不同技术进行比较分析。
我们将展望固体废物资源化和综合利用技术的未来发展趋势,指出技术的局限性和改进方向,为未来研究提供参考。
的研究将有助于推动生态文明建设,实现可持续发展目标。
1.2 研究背景固体废物是指生活、生产和社会活动中产生的干燥的废弃物,包括废弃的建筑材料、电子垃圾、塑料、玻璃、金属等。
随着城市化进程的加快和人们生活水平的提高,固体废物的产生量呈现出不断增长的趋势。
传统的固体废物处理方式主要包括填埋和焚烧,然而这些方式存在着资源浪费、环境污染和空间占用等问题。
对固体废物进行资源化和综合利用成为当今社会亟需解决的问题。
通过将固体废物转化为可再生资源,不仅可以减少资源的消耗和环境的污染,还可以创造新的经济价值和就业机会。
在当前环境保护和可持续发展的背景下,固体废物的资源化和综合利用技术愈发受到重视。
固体废物的资源化和综合利用技术仍存在诸多挑战和难点,如技术成本高、技术门槛高、技术运行稳定性等。
深入研究固体废物资源化和综合利用技术,探索其发展的新思路和趋势,对于提高固体废物处理的效率和降低环境污染具有重要意义。
我国矿山固体废弃物资源化利用的重要问题及对策
我国矿山固体废弃物资源化利用的重要问题及对策王永卿;张均;王来峰【摘要】文章介绍了矿山固体废弃物的概念和分类,矿山固体废弃物资源化利用进入常态化的重要性和必要性.评述了我国矿山固体废弃物资源化利用现状和资源化利用的两个方向:有用组分回收和整体利用,主要应用在建材领域、矿业领域和农业领域.指出了矿山固体废弃物资源化利用进入新常态的五个关键问题:矿山固体废弃物资源化利用意识淡薄、资源化利用法规制度不完善、资源化利用现状不清晰、资源化利用技术水平落后、缺乏激励机制和约束手段.文章从矿山固体废弃物资源化利用意识、法律规划编制、调查评价、技术推广、奖惩机制等方面提出建议,推动矿山固体废弃物从“生态包袱”转化为“资源财富”.【期刊名称】《中国矿业》【年(卷),期】2016(025)009【总页数】6页(P69-73,91)【关键词】新常态;矿山固体废弃物;资源化利用;生态包袱【作者】王永卿;张均;王来峰【作者单位】中国地质大学(武汉),湖北武汉430074;中国地质大学(武汉),湖北武汉430074;中国地质大学(武汉),湖北武汉430074【正文语种】中文【中图分类】X751我国经济发展进入新常态,发展方式正从粗放增长转向效率型集约增长,对矿产资源的需求进入常态化。
在生态文明建设背景下,面对资源约束趋紧、环境污染严重和生态系统退化的严峻形势,矿山固体废弃物引起的资源和环境问题尤为突出,人们开始重视矿山固体废弃物的资源化利用。
国家先后制定《“十二五”资源综合利用指导意见》(发改环资〔2011〕2919号)和《大宗固体废物综合利用实施方案》(发改环资〔2011〕2919号)以及《大宗工业固体废物综合利用“十二五”规划》(工信部规〔2011〕600号),均要求加强矿山固体废弃物管理,推动矿山固体废弃物资源化利用。
矿山固体废弃物资源化利用进入常态化是实现节约资源、治理污染、保护环境和实现生态文明建设的现实选择与重要措施,有益于推进“资源节约型、安全环保型、矿地和谐型矿山”三型矿山建设和绿色矿山的发展。
矿山工业固体废物的处理与资源化概述
矿山工业固体废物的处理与资源化概述矿产资源是在地球的不断演化过程中,由于地质运动而形成的可利用的矿物或矿石物质。
人类的生存和发展离不开矿产资源,没有矿产的支持,就没有工业的原料和动力。
目前,我国超过95%的能源、85%以上的工业原材料、70%以上的农业原材料都来源于矿产资源。
然而,矿产资源是耗竭性资源,不可再生、成矿复杂且多样、矿物的多种组分共生或伴生。
我国的矿产品位低,矿石质量欠佳,典型的贫矿多、富矿少,矿石的利用率很低,在采矿或加工过程中产生大量的废物,因固体废物的综合利用率特别低,大量矿山固体废物堆积如山,不仅污染环境,还对人类及其他生物的健康造成很大的威胁。
对矿山固体废物进行适当的处理和合理的资源化利用在矿山的开发过程和固体废物的污染控制中显得尤其重要,也是矿山环境生态保护和污染场地修复的一个难点,同时也是我国现阶段固体废物研究的难点。
一、矿山固体废物的来源及现状矿山固体废物主要是指在矿山的开采过程中所产生的剥离物、废石、废渣和在洗矿、选矿过程中所产生的废渣、尾矿。
剥离物是指在建设井巷或者露天采矿时,剥去的矿体上的覆土层。
在接近矿体时,剥离物中常夹着矿石,这部分矿石通常就是废石或废渣。
而尾矿是在选矿过程中精炼含目标金属的矿石后,剩余的含目标金属量少的固体废物。
矿山固体废物主要以稳定的无机物为主,组成相对稳定,常常在处理和利用过程中按废物的来源和产生的环节的不同来进行分类,主要分为两大类,即:采矿废石和选矿尾矿。
1.采矿废石矿产资源,总是在地表以下较深的区域,必须剥离地表土层和覆盖岩层或者开掘井巷才可开采目标矿石。
在开采过程中,必然产生大量的废石,所产生的剥离物和部分废石称之为采矿废石,堆放此类固体废物的地方称之为排土场。
据不完全统计,井下采矿,每吨矿石产生2~3吨废石;露天开采,每吨矿石剥离6~8吨废石,现有矿山废石已超过3亿吨。
2.选矿尾矿开采出各种金属或者非金属矿石,其品位都很低,得经过选矿后,提高目标元素的含量,才可被各种工业利用。
矿业固体废物资源化
粉煤灰的组成
化学组成 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO
MgO Na2O和K2O
SO3 烧失量
40%~60 % 20%~30% 4%~10%(高者15%~20%) 2.5%~7%(高者15%~20%) 0.5%~2.5%(高者5%以上) 0.5%~2.5% 0.1%~1.5%(高者4%~6%) 3.0%~30%
废物的硬度是指废物抵抗某种外来某些作用的能力, 可借助测定矿物硬度的方法来测定。废物的硬度与 废物粉碎关系密切。废物硬度不同,粉碎的难度、 粉碎所需要的时间、设备也不同。硬度越大、越难 粉碎,粉碎时消耗的能量也越大。
硬度不同的废物,其应用价值不同。硬度大的废物 可以作为磨料使用,硬度小的废物可以作为填料使 用。
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矿物的可溶性
矿物的可溶性:是矿物中有价成分浸出的重要依据。决定矿物水 溶性的内在因素主要有四个。
⑴ 晶格类型及化学键——原子晶格及金属晶格的矿物在纯水中较难溶, 如石英、自然铜等。过渡性金属键矿物在纯水中也难溶或极难溶, 如方铅矿、辉铜矿等。典型离子晶格的矿物,在水中溶解速度较 大,如食盐、钾盐等极易溶解。
因此,氧、二氧化碳以及溶解氧及二氧化碳的水是有力的氧化剂。它们 与某些矿物起作用生成强氧化剂(如硫酸及硫酸铁),这些强氧化剂又 能使矿物进一步氧化。因此氧化剂的存在是矿物遭受氧化的重要因素。
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(2)矿物本身的性质:有的矿物,如自然金很难被氧化。 有的矿物,如方铅矿氧化得很慢。而有的矿物,如铜、 锌和银矿物则极易氧化、通常在金属矿物中,那些缺 氧的矿物(硫化物等)最易受氧化,而多数金属氧化 物则很少受影响。如石英则有抵抗氧化的能力。一般 含有低价离子的矿物比较容易受到氧化,硫化物是最 容易氧化的矿物。
固体废物资源化的具体途径
固体废物资源化的具体途径
固体废物的资源化途径主要包括以下几个方面:
废物回收利用:对废纸、废塑料、废玻璃、废包装材料等进行回收再利用,或者将废弃物加工成新的产品。
废物转换利用:通过一定技术,利用废物中的某些组分制取新形态的物质。
例如,利用垃圾微生物分解产生可堆腐有机物生产肥料;用塑料裂解生产汽油或柴油等。
废物转化能源:通过化学或生物转换,释放废物中蕴藏的能量,并加以回收利用。
例如,垃圾焚烧发电或填埋气体发电等。
生产建筑材料:例如利用高炉渣、粉煤灰、煤矸石等生产水泥、混凝土、墙体材料等。
提取有用金属和制备化工产品:例如从有色金属渣中提取金、银、钴、铂等。
生产农肥:利用固体废物生产或代替农肥,如城市垃圾、农业固体废物等经堆肥化可制成有机肥料;粉煤灰、高炉渣、钢渣和铁合金渣等,可作为硅钙肥直接施用于农田;而钢渣中含磷较高的可生产钙镁磷肥。
在实践中,应根据具体情况选择最合适的方法进行固体废物的资源化处理和利用,以提高资源利用效率,减少环境污染,促进经济和社会的可持续发展。
固体废物的资源化和综合利用技术分析
固体废物的资源化和综合利用技术分析随着人类社会的不断发展,废物的产生量也不断增加,尤其是固体废物。
固体废物的数量庞大,种类繁多,包括生活垃圾、工业固废、建筑垃圾等,给环境和资源造成了严重的污染和浪费。
资源化和综合利用固体废物的技术成为了人们关注的焦点。
本文将对固体废物的资源化和综合利用技术进行分析和探讨。
一、固体废物资源化利用技术1. 生物处理技术生物处理技术是将有机固体废物通过微生物的作用进行分解和转化成有用的化合物或能源的技术。
堆肥技术是将生活垃圾、农业废弃物等通过微生物的分解作用转化成有机肥料的过程。
生物沼气技术则是通过微生物菌群在缺氧条件下分解有机废物,产生沼气作为能源利用。
这两种生物处理技术在我国得到了广泛的应用,有效地减少了有机固体废物对环境的污染,并且生产出了可再生的资源。
2. 热解技术热解技术是将固体废物经过高温处理,在缺氧或者氧气条件下分解成可再生资源或者能源的技术。
固体废物经过热解可以产生燃料油、焦炭等能源产品,也可以产生生物炭、焦炭等固体产品用于土壤修复和改良。
通过热解技术,固体废物得到了充分的利用,并且减少了对环境的危害。
3. 微生物转化技术微生物转化技术是利用微生物对固体废物进行生物处理,产生生物质资源或者能源的技术。
利用微生物对林木废弃物进行生物转化可以得到木质素、纤维素等生物质资源,用于生物质能源的生产。
利用微生物对有机固体废物进行生物发酵也可以得到生物乙醇、生物酸等能源产品。
这些技术在固体废物资源化利用中具有重要的作用。
1. 垃圾分类技术垃圾分类技术是将生活垃圾、建筑垃圾等不同种类的固体废物进行分类,然后采取不同的处理方式进行资源化利用的技术。
通过垃圾分类,可以有效地提高固体废物的资源化利用率,减少对环境的污染。
垃圾分类技术已经在我国的一些城市得到了推广和应用,取得了一定的效果。
2. 循环经济技术循环经济技术是将固体废物作为资源进行循环利用的技术。
利用废旧塑料、纸张、金属等可回收的固体废物作为原料进行再生产,生产出新的产品。
煤矿开采的固体废弃物管理与处理
02 固体废弃物处理技术
填埋法
总结词
填埋法是一种常见的固体废弃物处理方法,通过将废弃物填入挖好的坑中,进 行分层压实,最后进行覆盖和植被恢复,达到减少废弃物数量和体积的目的。
详细描述
填埋法具有处理量大、成本低、操作简单等优点,适用于处理大量固体废弃物 。但是,填埋法也存在一些缺点,如占用大量土地、易产生二次污染、对地下 水和土壤造成潜在威胁等。
总结词
有效控制固体废弃物污染
详细描述
该矿区对固体废弃物进行了科学合理的处置,如利用煤 矸石填沟造地、覆土绿化等,有效控制了固体废弃物对 环境的影响。
总结词
推动固体废弃物资源化利用
详细描述
该矿区积极探索固体废弃物的资源化利用途径,如利用 煤矸石发电、制砖等,实现了资源的循环利用,提高了 矿区经济效益。
详细描述
生物处理法具有处理效果好、无害化程度高、资源化效果好等优点。但是,生物处理法也存在一些缺点,如处理 周期较长、对某些有机物质的处理效果有限等。
03 煤矿开采固体废弃物的资 源化利用
煤矸石资源化利用
煤矸石是一种常见的煤矿开采固体废 弃物,其资源化利用对于环境保护和 资源节约具有重要意义。
煤矸石还可用于土地复垦和土壤改良 ,改善矿区生态环境。
详细描述
固化法具有处理效果好、无害化程度 高、对环境影响小等优点。但是,固 化法也存在一些缺点,如处理量较小 、成本较高、对某些重金属等有害物 质的处理效果有限等。
生物处理法
总结词
生物处理法是一种利用微生物分解废弃物的方法,通过微生物的代谢作用将有机物质转化为稳定的腐殖质,达到 无害化和资源化的目的。
大量固体废弃物的堆放占用了 大量土地资源,破坏了生态环
固体废物的资源化与综合利用
固体废物的资源化与综合利用一、概述随着人口的增加和经济的发展,城市垃圾的数量逐年增加,固体废物治理和处理已经成为全球环保事业中的一个重要领域。
在传统的废弃物处理模式中,主要采用填埋和焚烧的方式,这种处理方式存在很多弊端,特别是对环境造成的负面影响。
而废弃物的资源化和综合利用,不仅是一种可持续性发展的方向,也能缓解现有处理方式中的问题。
二、固体废物的资源化利用固体废物的资源化利用分为三种方式:1.能源利用固体废物中的有些物质可以用来发电或生产燃料。
如生物质能、固体废物焚烧发电、垃圾沼气发电等。
2.物质循环利用固体废物中含有很多可再生和可回收利用的材料,如废纸、废钢铁、废金属等。
这些物质经过分类、处理后,可以循环利用。
3.生态农业利用生态农业是一种可持续发展的农业模式,固体废物能作为生态农业中的基础原料,在生产过程中可以保障土地质量、增加土壤肥力等。
三、固体废物的综合利用废弃物的综合利用包括物理、化学、生物、微生物等多种技术手段,具体包括:1.物理技术物理技术主要包括物料分离、机械拆解、压缩、粉碎等,通过对固体废物进行分类、分离、处理和回收,提高了资源利用效益。
2.化学技术化学技术主要应用于废弃物裂解、反应、还原等过程中,从固体废物中提取高附加值的物质,如化学品、纤维素、有机酸等。
3.生物技术生物技术主要包括微生物、植物等,通过生物合成、降解、转化等过程使固体废物发生变化,形成新的有用物质。
四、固体废物利用的难点固体废物的资源化和综合利用是一个系统性、复杂性比较强的工程,存在着很多技术和经济上的难点:1.技术难点固体废物资源化和综合利用的技术难点主要集中在废弃物的分类、除臭、处理等方面,对技术研发和应用能力要求较高。
2.经济难点与传统的垃圾处理方式相比,废弃物资源化和综合利用的经济效益不够明显,需要在政策和市场方面提供支持。
3.社会难点固体废物资源化和综合利用过程中,需要面临落地难问题,需要社会各方共同努力。
矿山固体废物处理与资源化利用技术
04
矿山固体废物的资源化利用
有价组分的回收利用
回收方法:物理法、化学法、生物法等 回收对象:金属、非金属、稀有元素等 回收价值:提高资源利用率,降低环境污染 回收技术:选矿、冶炼、提取等
制备建筑材料
利用矿山固体废物 制备建筑材料,如 混凝土、砖块等
利用矿山固体废物 制备建筑材料,可 以减少对天然资源 的依赖
制定和完善矿山 固体废物处理与 资源化利用的相 关法律法规
建立和完善矿山 固体废物处理与 资源化利用的标 准体系
加强矿山固体废 物处理与资源化 利用的监管和执 法力度
鼓励和支持矿山 固体废物处理与 资源化利用的技 术创新和推广应 用
加强科技创新和人才培养
加大科研投入,提高科技创新能力 加强人才培养,提高专业人才素质 建立科技创新平台,促进技术交流与合作 制定优惠政策,鼓励企业开展科技创新
采矿过程中产生的废石、废渣、尾 矿等
选矿过程中产生的废石、废渣、尾 矿等
冶炼过程中产生的废石、废渣、尾 矿等
矿山建设过程中产生的废石、废渣、 尾矿等
矿山关闭或废弃后产生的废石、废 渣、尾矿等
矿山固体废物的分类
采矿废石:开采过程中产生的岩石、 矿石等固体废物
选矿废石:选矿过程中产生的尾矿、 废石等固体废物
冶炼废渣:冶炼过程中产生的炉渣、 烟尘等固体废物
采矿废液:开采过程中产生的废水、 废液等液体废物
选矿废液:选矿过程中产生的废水、 废液等液体废物
冶炼废液:冶炼过程中产生的废水、 废液等液体废物
矿山固体废物对环境的危害
污染土壤:固体废物中的有害物质会渗入土壤,影响农作物生长和地 下水水质
污染水体:固体废物中的有害物质会渗入水体,影响水质和生物多 样性
矿业固体废物与资源化利用
资源化利用的技术
01
物理法:如破碎、筛分、磁选、浮选等
02
化学法:如酸浸、碱浸、氧化还原等
03
生物法:如微生物发酵、生物吸附等
04
热处理法:如高温熔炼、热解等
05
综合利用法:如废渣制砖、废渣制水泥等
资源化利用的方法
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
01
物理法:如破碎、筛分、磁选、浮选等
02
化学法:如酸浸、碱浸、氧化还原等
案例一:某矿业公司成功将废石转化为建筑材料,实现资源化利用
推广策略与建议
政府政策支持:制定相关政策,鼓励企业进行资源化利用
宣传推广:通过各种渠道,加大资源化利用的宣传力度,提高公众的环保意识
技术研发:加大资源化利用技术的研发投入,提高资源化利用的效率和效益
企业合作:加强企业间的合作,共同推进资源化利用技术的研发和应用
05
矿山关闭、废弃过程中产生的废石、废渣、废土等
固体废物的分类
2
1
按照来源分类:采矿、选矿、冶炼、加工等过程中产生的废物
按照处理方式分类:可回收废物、不可回收废物、有害废物等
按照性质分类:无机废物、有机废物、放射性废物等
按照危害程度分类:一般废物、危险废物、有毒有害废物等
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固体废物的危害
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环境污染:固体废物排放到环境中,会对土壤、水体、大气造成污染
政策支持与法规要求
政策支持:政府出台了一系列政策,鼓励和支持矿业固体废物资源化利用
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法规要求:国家制定了一系列法规,对矿业固体废物资源化利用提出了明确的要求和规定
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税收优惠:对矿业固体废物资源化利用企业给予税收优惠,降低企业成本
《固体废物资源化》课程标准
《固体废物资源化》课程标准第一部分课程概述一、课程性质和作用(一)课程性质《固体废物资源化》课程是环境监测与治理专业核心必修课,其目的是使学生对固体废物处理处置与资源化利用的基础理论和专门知识有系统地了解,了解固体废物的产生及其对环境的危害和污染总体概况,掌握固体废物处理处置与资源化利用技术的发展趋势,掌握固体废物处理处置和资源化技术原理,具备分析和解决该领域内相关问题的能力。
本课程能够系统全面地培养学生的职业技能和行为,为学生从事环境保护领域的工作打下坚实的理论和实践基础。
(二)课程作用通过本课程的学习,使学生了解固体废物处理处置与资源化在环境保护工作和研究中的重要性;熟悉固体废物的来源、种类、污染及控制措施、管理原则、管理制度、管理法规以及相关标准等内容;熟悉固体废物处理处置与资源化的基本原理、工艺和设备;掌握固体废物的排放、收集、运输、贮存、分选、破碎、分离等预处理知识,掌握典型有机固体废物、金属废弃物、无机固体废物资源化的原理和工艺;熟悉危险废物管理和控制的基本概念,掌握医疗垃圾和放射性固体废物处理处置的知识点。
课程的重点是使学生掌握固体废物的资源化利用知识,毕业后可以从事相关固体废物处理与资源化的工作。
二、课程基本理念课程以固体废物的处理处置和资源化为对象,以建立和完善固废的全过程管理、处理处置和资源化技术为任务驱动,使学生掌握固体废物处理处置和资源化基本的概念、原理和方法,培养学生对固体废物处理处置和资源化相关工作进行管理与控制、操作与运行、设计与研究的能力,培养学生综合运用环保管理法规、环保工程技术等专业知识和技能的能力,培养学生确定目标、制定计划、组织实施、检查反馈并不断改进完善的工作过程能力。
通过老师策划、学生设计和实施、强化过程检查评价的教学过程,提高学生自主学习、交流沟通、团结协作和创新发展的职业素质。
三、课程标准设计思路及依据课程类型:专业核心课;学习资源点(任务)划分:见表1;先修课:普通化学、分析化学、物理化学、工程力学、电工学、工程制图、微生物学、环保概论、分析检验技术、环境监测与评价、大气污染控制工程、水污染控制工程;后续课:专业综合实训、职前综合培训、顶岗实训;第二部分课程目标一、知识目标固废处理处置与资源化的基本概念、控制原则、管理制度;固废处理处置与资源化单元的特点、用途、工艺流程、设备、原理、系统控制、检验、监测、设计计算及运行知识;固废处理处置与资源化设备的结构、原理、特点、用途、选型、安装、使用及维护知识;固废处理处置与资源化设施的构筑、防腐、保温知识;固废处理处置与资源化设施初步设计的工作任务与要求;固废处理处置与资源化设计规范和标准的应用知识;二、技能目标具有较扎实的专业理论知识、较强的专业实践能力和较高的业务水平;能够确定监测项目,进行环境监测布点,选择监测方法;能够准备监测仪器和药品;能够进行采样与检测;能够处理监测数据,编写监测报告;环保工程材料和设备的选择与使用能力;固废处理处置与资源化设施的初步设计,编写设计说明书,绘制图纸;针对固废处理处置与资源化设施,具有安装、施工能力;能够进行操作、维护、指导和管理的能力;具有确定目标、制定计划、组织实施、检查反馈并不断改进完善的工作过程能力。
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硬度不同的废物,其应用价值不同。硬度大的废物 可以作为磨料使用,硬度小的废物可以作为填料使 用。
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其他矿物
固体废物中除以上三种矿物外,还有的含卤化物单质矿物,但数量较小。
卤化物矿物:卤族元素氟、氯、溴、碘与惰性型离子K+、Na+、 Ca2+、Mg2+等组成等化合物。卤族元素也可以与铜离子、 铅离子、银离子等阳离子形成化合物,但少见。
自然元素矿物:自然界中的矿物有三千余种,而自然元素矿物 仅有一百多种,约占地壳总质量的0.1%,是数量最少的一 类矿物。常见的矿物是自燃金、铂族矿物、金刚石和石墨 等。形成自然元素的矿物元素有金属、半金属和非金属、 他们是Au、Ag、Cu、Pt族元素、As、Sb、Bi、C、S等。这 些元素之所以能形成单质矿物,有的是由于化学性质的惰 性,如Au、Pt等。有的虽然化学性质比较活波,但它们在 一定条件下易于从化合物种还原出来,如铜、银等。
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含氧盐矿物
含氧盐矿物占已知矿物总数的2/3左右,在地壳的分布极为广泛 硅酸盐矿物: 组成岩石的主要成分,已知硅酸盐矿物约800种之多,约
占矿物总数的1/4,占地壳总质量的80%。是许多非金属矿产和稀 有金属矿产的来源,如云母、石棉、长石、滑石、高岭石以及Be、 Li、Zr、Rb、Cs等。 根据硅酸盐骨架结构类型(络阴离子类型)的不同,可以将其分 为岛状构造、链状构造、层状构造和架状构造硅酸盐矿物四类。 碳酸盐矿物:在自然界中分布较广,已知矿物约80种之多,占地壳总 量的1.7%。其中以Ca、Mg碳酸盐矿物最多,其次为Fe、Mn等碳 酸盐矿物。 硫酸盐矿物:在自然界中产出约有260种之多,但仅占地壳总质量的 0.1%。其中常见和具有工业意义的矿物不多,主要是作为非金属 矿物原料(如石膏)。 其他含氧盐矿物:较常见的有磷酸盐、钨酸盐和钼酸盐,其他不常见 的有硼酸盐、砷酸盐、业固体废物的组成和性质是其资源化的重要依据。
物理性质:包括光学性质、力学性质、磁学性质、 电学性质和表面性质等。
光学性质:矿物的光学性质是矿物对光线的吸收、 折射和反射所表现的各种性质,包括颜色、光 泽、透明度等。这些性质是相互关联的。
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力学性质
废物在外力作用下所表现的物理机械性能,称为废 物的力学性质,包括废物的硬度、韧性、相对密度 等性能。
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电学性质
导电性:矿物对电流的传导能力,称为矿物的导电 性,有的矿物几乎完全不导电,是绝缘体,如白云 母等。有的矿物则像金属一样极易导电,如自然金、 自然银以及辉铜矿、磁黄铁矿等。一般金属矿物是 良好的导体。
矿物的荷电性:矿物在受外力作用,如摩擦、加热、 加压等影响下,发生带电现象的性能,称为荷电性。 实质是矿物中的热能或机械能转化为电能形式。凡 具有荷电的矿物,其导电性均极为低弱或者根本不 具导电性。
氢氧物化。物主:要氢阳氧离化子物为包F括e3+H、2OA、l3+O、HM-n、4+H、+M和n金2+属、的Fe化2+合等。 其中以Fe 3+、Al 3+的氢氧化物分布最广,其次为Mn4+ 或Mn2+的氢氧化物。至于Mg2+、Fe2+的氢氧化物则数 量有限。
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硫化物及其类似化合物矿物
硫化物及其类似化合物矿物主要为金属硫化物,包括金属与 硒、碲、砷、锑等的化合物。总数约350种左右,按质量约 占地壳总质量的0.15%,其中以铁的硫化物为主,有色金属铜、 铅、锌、锑、汞、镍、钴等也以硫化物为主要来源。 简单硫化物:简单硫化物指阴离子为简单的S2-、Se2-、Te2-、 As3-与金属阳离子结合而成的化合物,如方铅矿PbS、黄铜矿 CuFeS2、雌黄As2S3等。 复硫化物:复硫化物又称对硫化物或二硫化物,属于AX2型化合 物。它是对阴离子、、、等与金属阳离子结核而成的化合物。 它与简单硫化物的主要区别在于阴离子不是简单的、等、而 是由两个院子以共价键结核组成的阴离子团。即所谓“偶离 子团”——。
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磁性 (对磁选很重要)
矿物的磁性:指矿物能被永久磁铁或电磁铁吸引或矿物本身能够吸引 铁物质的性质。自然界具有磁性的矿物极为普遍,但磁性显著的矿物 不多。
按比磁化系数的不同,矿物分为四类—— 强磁性矿物:比磁化系数大于3000×10-6cm3/g,在弱磁场(900~
1200Oe)就能与其他矿物分离,如磁铁矿、磁黄铁矿等。 中磁性矿物:比磁化系数在600~3000×10-6cm3/g之间,在磁场强
矿业固体废物处理与利用
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矿业固体废物
我国有95%以上的能源、80%以上 的工业原料、70%以上的农业生产 资料等都来自矿产资源。 全世界每年排出的矿业固体废物100 亿吨以上。
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矿业固体废物的组成
矿物固体废物:主要是指废石和尾矿 废石为矿山开采过程中剥离及掘进时产生的
无工业价值的矿床围岩和岩石; 尾矿为矿石选出精矿后剩余的废渣。 ——矿业固体废物中的矿物组成与原矿大致相同
度2000~8000Oe才能与其他矿物分离,如钛铁矿、铬铁矿及含磁铁 矿的赤铁矿等。 弱磁性矿物:比磁化系数大于(15~600)×10-6 cm3/g之间,在磁 场强度10000Oe以上才能与其他矿物分离,如赤铁矿、褐铁矿、黑钨 矿、辉铜矿、菱铁矿、黄铁矿等。 非磁性矿物:比磁化系数小于15×10-6 cm3/g的矿物,无法采用磁选 分离法分离回收,如石英、方解石、长石等。
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氧化物和氢氧化物矿物
简单氧化物: 化学成分简单,常由一种金属阳离子和氧结 合而成的化合物。它有A2X型(赤铜矿Cu2O)、AX 型(黑铜矿CuO)、A2X3型(赤铁矿Fe2O3)和AX2 型(金红石TiO2)。
复杂氧化物: 由两种或两种以上的阳离子和氧结合而成的 化 合 物 。 有 ABX3 型 ( 钛 铁 矿 FeTiO3 ) 、 AB2X4 型 ( 尖 晶 石 MgAl2O4 ) 和 AB2X6 型 [ 铌 铁 矿 (Fe , Mn)Nb2O6]。