碱激发煤基固废胶凝材料固化矿井水盐离子机理与实验研究
白国良
赵旭
煤炭科学研究总院,北京 100013;中煤科工生态环境科技有限公司,北京 100013;中煤科工集团北京土地整治与生态修复科技研究院有限公司,北京 100013
摘要：总结了碱激发材料固化高矿化度矿井水中盐离子的机理及新型技术研究进展,分析了国内相关应用场景与技术关键.以高矿化度矿井水、煤矸石、粉煤灰、普通硅酸盐水泥及外加剂为原料,制备了碱激发胶凝充填材料,通过调节不同外加剂含量,测试试块抗压强度及浸泡液中离子浓度.结果表明,添加4.8%工业水玻璃的试块抗压强度最高.在此基础上,进一步添加氧化钙作为外加剂,同时,对粉煤灰进行高温预处理,最终氯离子固化率达到 87.54%,硫酸根离子固化率大于或等于 98.72%.实验结果表明,基于煤基固废的碱激发材料能有效固化矿井水中的盐离子.在Cl-与SO2-4 共存条件下,需重视离子固化优先级,通过配比优化合理分配铝源;粉煤灰预处理是提升碱激发材料性能的有效手段,可显著提高离子固化率与资源利用率;针对不同水质特征的矿井水,应开发定制化配比方案,并结合预处理工艺,以实现盐离子的高效固化与资源化利用.
关键词：矿井水碱激发材料煤基固废凝胶材料硫酸根氯离子盐离子
分类号：TD745(矿山安全与劳动保护)X703(一般性问题)
资助基金：国家重点研发计划(2023YFF1306004)天地科技股份有限公司科技创新创业资金项目(2023-TD-ZD004-004)
论文发表日期：2025-12-31
在线出版日期：2026-01-16（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 88-96 )
英文信息