尾矿库扬尘防治研究

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lixufengz
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
尾矿库是金属和非金属矿山必备的生产设施。目前,我国有1万余座尾矿库遍布各地,且每年还有大量的尾矿被排放到尾矿库内。尾矿库对矿山的生态环境影响很大。尾矿库的扬尘是造成矿山环境污染的形式之一。中央电视台曾经曝光过中国铝业集团山西分公司尾矿库扬尘污染问题。因此,如何有效地防治尾矿库扬尘、建设环境友好型矿山已成为当今矿业可持续发展的重点和热点课题之一。本文主要以理论分析、室内试验和数值模拟相结合的综合性方法,对尾矿库扬尘及其防治方法进行了深入研究,主要的研究工作和取得的成果有:(1)抑尘剂的筛选。研究了常用的3种卤化物(氯化钠、氯化镁、氯化钙)和3种高分子材料(木质素磺酸钙、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺)对铜尾矿的抑尘效果,考虑了溶液浓度、喷洒量以及风速3个重要影响因素,以风蚀损失量和结壳的抗破坏性能作为评价指标。结果表明,氯化钙和聚丙烯酰胺两种抑尘剂对铜尾矿扬尘能起到较好的抑制效果。对筛选出的抑尘剂进行了耐久性、渗透深度试验以及液塑限测试,以探究抑尘剂的环境适应性及对铜尾矿物理力学性能的影响。(2)抑尘剂的优化配制研究。为了充分发挥筛选出的两种抑尘剂的优势,获得既有良好的抗风蚀能力,又能形成有足够的抗破坏性的结壳能力的抑尘剂,通过响应面法将两种抑尘剂进行优化混合配制,即在先前确定的各自浓度不变的条件下,考虑喷洒量、混喷顺序、掺入比例、放置天数等4个因素,仍然以风蚀损失量和结壳贯入阻力值为响应值,进行响应面优化方案的设计与试验验证。结果表明,试验结果与理论预测值基本吻合,获得了优化配制的抑尘剂。(3)抑尘剂的普适性试验验证。分别将氯化钙、聚丙烯酰胺和两者混合配制后的抑尘剂溶液喷洒于磷尾矿上,并与喷洒水作对比。结果显示,喷洒抑尘剂后磷尾矿表面的抗风蚀性能、结壳抗破坏性能均有所提高,但防尘效果没有铜尾矿的明显。究其原因是磷尾矿的颗粒极细。对于这类尾矿只要及时洒水,保证表层结壳的完整性,就可起到良好的抑尘效果。(4)抑尘剂的固化作用机理研究。通过XRD技术和SEM电镜测试,从细微观角度探讨了抑尘剂对尾矿颗粒的固化作用机理。其中,氯化钙对尾矿颗粒的固化作用主要是减少尾矿颗粒间结合水膜的厚度,起到填充和连接尾矿颗粒的作用;聚丙烯酰胺(阴离子型),具有长链结构,其对尾矿颗粒的固化作用主要为长链的链接、缠绕、成膜覆盖作用。(5)利用植物进行防尘的研究。选择了3种适生性较强的常规护坡植物(狗牙根、沙打旺、黑麦草),研究其在尾矿环境下的适应性(铜尾矿,磷尾矿,并与自然土作对照),并探究了喷洒抑尘剂对植株生长的影响。结果表明,由于氯化钙溶液为弱酸性溶液,对草种有较强的腐蚀、破坏作用,使得种子在尾矿中难以发芽、生长。喷洒聚丙烯酰胺后,尾矿的持水性增强,为草种的发芽、生长提供了水分。狗牙根由于对生长环境要求较高,在本次的试验环境下发芽率极低,而沙打旺和黑麦草则可以适应尾矿的环境,且植株根部能缠绕、铰接尾矿颗粒,形成大的颗粒族团,提高尾矿的抗剪性能,对尾矿库的防尘有一定的效果。(6)尾矿库扬尘产生与扩散过程的数值模拟分析。利用ANSYS软件中的Fluent分析模块,探究了风流经过坝体的速度、压力变化,并探究了喷洒抑尘剂后尾矿库干滩面的起尘与扩散过程,结果显示,尾矿坝坝坡面在迎风状态下凸变处的风速、压力变化较大,局部风速显著提高,使得尾矿颗粒极易被风剥离扬起,在局部形成浓度较高的扬尘。未喷洒抑尘剂的尾矿库干滩面扬尘主要集中在离坝顶10~30m处,距离坝顶越近,尾矿扬尘浓度越高,且随着风速的增加,扬尘的浓度及影响高度逐渐增大。而喷洒抑尘剂后的尾矿由于密度增加,扬尘浓度显著减小。为有针对性对尾矿库扬尘进行防治提供科学依据。
其他文献
生物医学领域中普遍存在着数据集类别不平衡现象,且少类别样本通常具有非常重要的价值,故少类别样本被错分的代价往往也更大。因此提高不平衡数据集中少类别样本的分类效果具有非常重要的应用价值和研究意义。目前解决样本不均衡分类问题主要从两个方面出发,一个是在数据层面利用采样算法平衡数据集,二是改进分类算法。基于此,本文提出了一种结合过采样和组合分类算法的模型用于生物发酵产物中的葡萄酒品质分类研究,并将该方法
学位
随着人工智能和机器人技术的高速发展,多机器人围捕系统有着越来越多的科学研究与工程应用意义。但是针对多机器人围捕的相关研究主要集中在仿真环境下围捕策略的有效性,实际应用性较低,而基于真实环境中的开发方式通常不开源,无法进行功能的扩展。同时,由于围捕行为往往因缺少先验信息而执行被动围捕,导致其围捕效率较低。此外,围捕机器人的行驶路径对其围捕效果至关重要,需要结合实际情况合理配置使用的路径规划算法。本文
学位
评价理论关注语篇当中的人际意义。在当前研究学术语篇的人际意义的大趋势下,这一理论的诞生为学术语篇研究提供了新的视角。评价系统中的介入系统主要关注语篇中多种声音的相互作用。因此,介入系统可以作为分析作者如何在语篇中与其他声音相互协商并建立新知识结构的一种框架。虽然前期已经有很多针对介入系统和学术语篇的研究,但是关注到硕士论文讨论部分中的介入意义的研究却并不多。基于研究现状,本研究旨在探讨介入资源在硕
学位
旋风铣削是一种高效、绿色的螺纹传动件加工工艺,通过刀盘上固定的多把成型刀具依次对毛坯切削,渐进加工形成螺纹表面,在高端数控机床、航空航天、船舶等重大装备领域的核心螺纹传动件加工中有着广阔的应用前景。现有加工过程的切屑形成研究主要针对车削、铣削等传统加工工艺开展,缺乏对于旋风铣削加工切屑形成规律的研究,特别是缺少考虑旋铣多刃断续切削特性对切削表层材料力学性能影响。为此,本文针对旋铣加工切屑形成过程展
学位
根据我国负荷中心和风能资源逆向分布的特点,为了有效利用风能,促进我国能源结构转型,需要将风电进行远距离输送。而线路电感会影响电力系统的输电能力,因此,有必要在高压输电线路中配置串联补偿电容。而串补电容的存在会改变系统的电气阻尼特性,诱发系统出现次同步振荡,降低电力系统的安全稳定运行能力。本文针对含双馈风电电力系统次同步振荡问题,研究次同步振荡的产生原因,并基于特征结构分析法,分析了不同系统参数对系
学位
碱矿渣胶凝材料以磨细水淬粒化高炉矿渣为固态分散相,配以一定量碱激发组分组成,其生产过程节能、利废、环保,并且具有优良的强度及耐久性,开发利用符合经济社会可持续发展政策。但配置的混凝土具有干缩率明显高于普通混凝土的问题,极易导致结构表面龟裂和干缩裂缝的形成。形成一定量钙矾石可以有效补偿普通混凝土的收缩,其形成与混凝土的碱含量有关。碱矿渣混凝土是一种超高碱混凝土,研究钙矾石在超高碱混凝土的形成与稳定规
学位
微波无线能量传输技术在传感器网络节点的无线供能、太阳能空间站对地面的无线电力传输以及无人机的无线供电等方面具有极其重要的应用价值。在微波无线能量传输技术中,电磁能量接收天线的性能对整个微波无线能量传输系统的工作效率起着至关重要的作用。传统的电磁能量接收天线存在尺寸大、效率低、接收带宽窄、极化稳定性以及入射角稳定性较差等问题,而超材料电磁能量接收器的研究为解决上述问题提供了新的途径。目前超材料电磁能
学位
恶性肿瘤是目前全世界致死的主要原因。它们往往是由人体内多种类型的病灶恶化而成。如果我们能在病灶发展成恶性肿瘤之前发现它们,便能在很大程度上降低死亡率。随着计算机断层扫描(CT,Computed Tomography)技术的进步,病灶的自动检测已成为现实。虽然目前已有一些研究将CT技术与深度学习相结合实现了病灶的自动检测,但是这些方法只检测特定类型的病灶,无法同时对多类型病灶进行处理。论文的研究目的
学位
印制线路板(PCB)作为电子产品基础元件的母板,是连接和承载电子元件的基体。随着5G通信技术的高速发展,高端电子产品对PCB微型化、多阶化提出了更高的要求,连接PCB层间的孔逐渐向微小化、高密度化方向发展,高密度互连(HDI)印制线路板在电子产品中的应用迅猛增长。然而,HDI印制线路板的微孔电镀填充的高效添加剂配方基本被国外垄断。因此,开发和研究具有自主知识产权的微孔电镀高效添加剂配方已经成为国内
学位
PPP模式近年来被广泛应用于全球范围内的基础设施建设,其不仅缓解了政府财政压力,并且通过引入私人资本提高了公共产品和服务的供给效率。但囿于PPP项目的低收益、高风险以及较长投资周期等特征,各国的基础设施项目并未吸引大量私人资本参与PPP项目投资。以世界银行体系为主的国际多边金融机构近年来在积极推动发展中国家基础设施的建设,多边金融机构不仅提供了优惠的资金支持,还在动员私人资本投资方面发挥了关键作用
学位