煤系固体废物资源化技术（第二版）

　　本书共分4篇16章。第一篇介绍了煤矸石的产生、污染及资源化利用概况，煤矸石的组成、性质和分类，从煤矸石中回收有用矿物，以煤矸石为原料生产化工产品，煤矸石生产建筑材料，煤矸石的其他资源化利用方法，煤矸石沸腾炉渣资源化技术，煤系高岭岩（土）资源化技术；第二篇介绍了粉煤灰的形成、分类与综合利用概况，粉煤灰试验分析方法，粉煤灰及其微珠的理化性质，粉煤灰综合利用；第三篇介绍了烟气脱硫石膏的产生与品质，脱硫石膏资源化技术；第四篇介绍了石墨尾矿的形成和特性，石墨尾矿综合利用。 本书在第一版的基础上重新梳理了应用技术类别，补充完善了新的技术成果，增加了煤系伴生矿物及煤烟脱硫石膏篇章，使全书覆盖面更广泛、内容更全面、技术更实用。可供从事固体废物处理的工程技术人员和管理人员等参考，也可供高等学校环境工程等相关专业师生参阅。

　　边炳鑫，鹤岗师范高等专科学校，校长、教授，自1983年以来主要从事固体废弃物处理与资源化技术的教学和科研工作。2002年7月在中国矿业大学〔北京校区〕获工学博士学位，2002年7月至2004年6月在同济大学环境科学与工程学院污染控制与资源化研究国家重点实验室从事博士后研究工作。曾主编《农业固体废物的处理与综合利用》、《固体废物预处理与分选技术》，主审高等学校统编教材《分离技术》，副主编普通高等教育“九五”国家重点教材《选矿学》，出版学术专著《粉煤灰分选与利用技术》、《矿物分离过程动力学》、《煤的炭化控制的理论及其在煤基活性炭制备中的应用》等。

绪论／1
第一篇煤矸石及其沸腾炉渣资源化技术
第一章煤矸石的产生、污染及资源化利用概况／6
第一节煤矸石的产生与排放量6
第二节煤矸石污染7
一、大气污染7
二、淋溶污染8
三、放射性元素对环境的影响10
四、生态污染10
五、地质灾害10
六、矸石山爆炸11
第三节煤矸石资源化利用概况11
一、煤矸石资源化利用的意义11
二、煤矸石环境危害防治的原则12
三、煤矸石资源化利用的途径13
四、煤矸石资源化利用的新方法15
第二章煤矸石的组成、性质和分类／20
第一节煤矸石的研究方法20
第二节煤矸石的组成21
一、煤矸石的矿物组成21
二、煤矸石的岩石组成23
三、煤矸石的化学组成25
四、煤矸石的元素组成26
五、煤矸石的工业分析28
第三节煤矸石的主要工艺性质28
一、煤矸石的粒度与粒度分布28
二、煤矸石的发热量29
三、煤矸石的活性30
四、煤矸石的熔融性30
五、煤矸石的膨胀性31
六、煤矸石的可塑性31
第四节煤矸石的分类32
一、国内外煤矸石分类的研究概况33
二、煤矸石分类方案示例34
三、我国煤矸石的前分类方案35
四、我国现行的煤矸石分类39
第三章从煤矸石中回收有用矿物／40
第一节从煤矸石中回收煤炭40
一、煤矸石分选原理40
二、选煤厂选矸再选回收煤炭工艺流程46
三、小型模块式煤矸石回收煤炭工艺47
第二节从煤矸石中回收硫铁矿50
一、回收硫铁矿的意义50
二、煤矸石中回收硫铁矿的原理50
三、硫铁矿回收工艺51
第三节富镓煤矸石中镓的提取52
一、煤矸石中镓提取的机理53
二、富镓煤矸石的浸出53
三、含镓浸出母液中镓的回收53
四、浸出母液和浸渣的综合利用55
第四章以煤矸石为原料生产化工产品／56
第一节结晶氯化铝的生产工艺56
一、原料的选择和准备56
二、焙烧57
三、酸浸58
四、渣液分离58
五、浓缩结晶59
第二节聚合氯化铝的生产工艺59
一、聚合氯化铝生产的基本原理60
二、生产工艺60
三、产品质量规格62
第三节煤矸石生产氢氧化铝和氧化铝62
一、氢氧化铝和氧化铝的用途62
二、氢氧化铝生产的基本原理及工艺流程63
三、氧化铝的生产64
四、生产氢氧化铝和氧化铝的新工艺66
第四节用煤矸石制取白炭黑69
一、煤矸石生产白炭黑的基本原理69
二、影响煤矸石生产白炭黑的主要因素及控制70
三、白炭黑的质量71
四、白炭黑的改性71
第五节煤矸石生产沸石分子筛72
一、概述72
二、利用煤矸石合成4A分子筛73
三、以煤矸石为原料合成Ｙ型沸石77
第五章煤矸石生产建筑材料／80
第一节煤矸石制砖80
一、对制砖煤矸石原料的要求80
二、煤矸石制砖工艺84
三、煤矸石砖的质量89
第二节煤矸石在水泥工业中的应用89
一、水泥生产的基本知识90
二、煤矸石作原燃料生产水泥93
三、煤矸石作水泥混合材料102
四、煤矸石熟料水泥及少熟料水泥104
第三节煤矸石陶粒104
一、矸石陶粒形成的基本原理105
二、生产陶粒煤矸石原料的选择107
三、矸石陶粒生产工艺108
四、煤矸石轻骨料的质量标准111
第六章煤矸石的其他资源化利用方法／112
第一节煤矸石的直接利用112
一、回填112
二、土地复垦115
第二节煤矸石作肥料117
一、煤矸石用作农肥的物质基础117
二、利用煤矸石生产农肥120
三、利用煤矸石直接改善土壤122
第三节煤矸石生产粉体材料124
一、粉体及超细粉体的性质124
二、煤矸石粉体制备技术125
第七章煤矸石沸腾炉渣资源化技术／126
第一节煤矸石流态化燃烧及沸腾炉渣的产生126
一、流态化燃烧基本原理126
二、流化床燃烧方式对煤矸石燃烧的适应性127
三、沸渣的火山灰性质128
第二节煤矸石沸腾炉渣制混凝土空心砌块129
一、原料及配比129
二、生产工艺132
三、空心砌块的性能136
第三节煤矸石沸腾炉渣生产加气混凝土138
一、 发气反应和气孔结构的形成138
二、加气混凝土的蒸压硬化140
三、原料和配比140
四、生产工艺143
五、物理力学性能及耐久性145
第八章煤系高岭岩（土）资源化技术／146
第一节煤系高岭土组成、性质及结构146
第二节煤系高岭土的工艺特征148
一、白度148
二、粒度分布149
三、可塑性149
四、结合性149
五、烧结性149
六、耐火性149
七、悬浮性和分散性150
八、可选性150
第三节煤系高岭土加工方法150
一、煅烧150
二、增白150
三、超细152
四、改性153
五、加工工艺流程153
六、关键工艺技术154
七、加工设备154
第四节煤系高岭土应用155
第二篇粉煤灰资源化技术
第九章粉煤灰的形成、分类与综合利用概况／158
第一节粉煤灰的形成过程158
第二节粉煤灰的矿物来源160
一、煤的矿物来源160
二、煤中矿物的主要种类161
三、煤的加工对煤中矿物的影响162
第三节粉煤灰的矿物组成162
一、煤灰中的矿物相图162
二、粉煤灰的晶体矿物163
第四节粉煤灰的分类167
一、根据粉煤灰的物理性质分类167
二、根据粉煤灰的化学性质分类168
三、根据粉煤灰的应用要求分类169
第五节粉煤灰应用领域170
第六节粉煤灰综合利用研究的进展及发展应注意的问题171
一、粉煤灰综合利用研究的进展171
二、粉煤灰综合利用技术发展应注意的问题173
第十章粉煤灰试验分析方法／175
第一节粉煤灰的采样和制样方法175
一、概述175
二、采样与制样的基本原则176
第二节粉煤灰物理特性分析178
一、外观和颜色179
二、粉煤灰的烧失量、含水量的测定179
三、密度和堆密度（容重）179
四、细度和粒度组成179
五、比表面积179
六、需水量比180
七、火山灰活性指数180
八、安定性180
九、均匀性180
十、漂珠含量的测定181
第三节粉煤灰化学成分分析181
一、粉煤灰成分分析项目的选取181
二、粉煤灰化学成分分析方法181
三、现代检测仪器在粉煤灰成分分析中的应用186
四、应用安全性检测186
第十一章粉煤灰及其微珠的理化性质／187
第一节粉煤灰的理化性质187
一、粉煤灰的物理性质187
二、粉煤灰的化学性质190
第二节形成条件对粉煤灰性能的影响192
一、煤中一些元素对煤灰中矿物形成的影响192
二、矿物赋存特征对粉煤灰特性的影响193
三、燃烧条件对粉煤灰性能的影响194
四、除尘方式对粉煤灰性能的影响195
五、洁净煤技术的实施对粉煤灰性能的影响196
第三节漂珠的理化性质198
一、漂珠的物理性质198
二、漂珠的化学性质199
第四节沉珠的理化性质200
一、沉珠的物理性质200
二、沉珠的化学性质201
第五节磁珠的理化性质201
一、磁珠的物理性质202
二、磁珠的化学性质203
第六节粉煤灰中炭粒的理化性质204
第七节粉煤灰中各类颗粒理化性质对比205
第十二章粉煤灰综合利用／206
第一节粉煤灰在建筑工程中的应用206
一、粉煤灰在混凝土中的应用技术206
二、粉煤灰建筑砂浆209
三、粉煤灰用作土木工程结构填筑213
四、粉煤灰地基214
五、粉煤灰回填215
六、粉煤灰屋面216
第二节粉煤灰在建材制品中的利用216
一、粉煤灰砖216
二、粉煤灰陶粒219
三、粉煤灰砌块224
四、粉煤灰水泥227
第三节粉煤灰在化学工业中的应用235
一、从粉煤灰中提取铝235
二、其他稀有金属提取的试验研究237
三、粉煤灰微晶玻璃238
四、粉煤灰分子筛的制备240
五、粉煤灰拒水粉241
六、粉煤灰高分子材料填充剂241
第四节粉煤灰在环境保护中的应用244
一、粉煤灰处理废水的机理244
二、粉煤灰处理焦化废水245
三、用粉煤灰和高铁酸钾处理造纸废水的研究247
四、粉煤灰处理重金属废水248
五、粉煤灰处理含氟废水248
第五节粉煤灰在农林牧业中的利用249
一、粉煤灰用于改良土壤249
二、覆土种植及纯灰种植251
三、粉煤灰生产肥料253
四、粉煤灰中有害物质对农田和作物的影响254
五、粉煤灰增产效果257
第六节粉煤灰空心微珠的综合利用257
一、漂珠的综合利用258
二、沉珠的综合利用261
三、磁珠的综合利用262
四、炭粒的综合利用265
五、粉煤灰纳米颗粒的发现与应用267
第三篇煤烟脱硫石膏资源化技术
第十三章烟气脱硫石膏的产生与品质／270
第一节烟气脱硫石膏的产生270
第二节脱硫石膏理化性质272
一、颗粒特征及分布规律272
二、物理性能272
三、化学成分分析272
第三节脱硫石膏品质影响因素273
一、燃煤硫分对脱硫石膏品质的影响273
二、除尘效率对脱硫石膏品质的影响273
三、脱硫剂-石灰石对脱硫石膏品质的影响273
四、石膏浆液pH值对脱硫石膏品质的影响274
五、液气比L/G对脱硫石膏品质的影响274
六、石膏浆液停留时间对脱硫石膏品质的影响275
七、氯离子浓度对脱硫石膏品质的影响275
八、不溶性杂质对脱硫石膏品质的影响275
九、烟气飞灰颗粒对脱硫石膏品质的影响275
第四节天然石膏与脱硫石膏品质对比276
一、脱硫石膏与天然石膏的相同点276
二、脱硫石膏与天然石膏的不同点276
第十四章脱硫石膏资源化技术／278
第一节国内外脱硫石膏利用概况278
一、国外脱硫石膏生产利用动态279
二、国内脱硫石膏生产利用动态281
第二节脱硫石膏资源化技术281
一、脱硫石膏在水泥工业的应用281
二、脱硫石膏在建筑方面的应用283
三、脱硫石膏在化工方面的应用287
四、脱硫石膏在农业方面的应用288
五、脱硫石膏开发利用方向288
第三节脱硫石膏加工工艺与设备289
一、 脱硫石膏制品采用的煅烧工艺与设备289
二、 脱硫石膏胶凝材料的煅烧工艺与设备290
三、同时生产石膏制品和胶凝材料采用的煅烧工艺及设备290
四、粉磨工艺与设备290
第四篇石墨尾矿资源化技术
第十五章石墨尾矿的形成和特性／292
第一节石墨尾矿形成和对社会环境的影响292
一、石墨尾矿对社会环境的影响292
二、石墨尾矿的矿物组成293
第二节石墨尾矿的沉降性294
一、石墨尾矿沉降实验294
二、原尾矿浆的沉降特性295
三、原尾矿浆的强化沉降295
四、 CBC-S对高浓度矿浆的沉降影响规律和沉降体特性296
五、石墨尾矿特性297
第十六章石墨尾矿综合利用／298
第一节石墨尾矿综合利用概况298
一、石墨尾矿资源化利用现状298
二、石墨尾矿资源化利用存在的主要问题和对策299
第二节石墨尾矿再选300
第三节石墨尾矿回收有价矿物300
一、石墨尾矿中的矿物及其特性301
二、选别流程301
三、选矿方法302
第四节石墨尾矿中回收绢云母和提纯钒305
一、回收绢云母305
二、石墨尾矿提钒309
第五节石墨尾矿矿渣在高速公路底基层上的应用311
一、石墨尾矿渣用于高速公路底基层的研究工作311
二、石墨尾矿用作高速公路底基层工程实例312
第六节石墨尾矿制备太阳能中温储热材料312
第七节石墨选矿尾矿砂生产白炭黑313
第八节石墨选矿尾矿砂生产复合型保护渣314
第九节石墨尾矿在建筑材料中的应用317
一、石墨尾矿制备建筑陶瓷317
二、石墨尾矿制备烧结砖318
三、石墨尾矿制备路面砖321
四、石墨尾矿制备新型墙体材料322
五、石墨尾矿制备泡沫混凝土323
六、石墨尾矿粉用量对碱磷渣基胶凝材料净浆强度的影响325
参考文献／327