不同粒径矸石预净化高矿化度矿井水实验研究
姚强岭
黄刚
徐强
朱柳
郭浩天
中国矿业大学 深部煤炭资源开采教育部重点实验室,江苏 徐州 221116;中国矿业大学 矿业工程学院,江苏 徐州 221116
摘要：利用矸石孔隙结构和吸附特性预净化高矿化度矿井水为生态脆弱矿区矿井水高效利用提供了一种经济有效的技术途径.通过自制的动态淋滤实验装置模拟了矿井水在地下岩层中的渗透迁移过程,研究了不同岩性与粒径矸石对预净化高矿化度矿井水效果的影响规律.XRD和XRF测试显示泥质粉砂岩和中粗砂岩顶板岩样的主要矿物成分为石英、高岭石、白云母及长石,其中黏土矿物高岭石的质量分数在 20%以上,呈层状结构,能吸附较多矿井水中的离子,净化矿井水资源.动态淋滤试验结果表明,矸石动态吸附作用下高矿化度矿井水pH偏向弱碱性,TDS值、Ca2+质量浓度均降低;矸石粒径越大,水样中TDS值、Ca2+质量浓度降幅越小,吸附效果较差;中粗砂岩与泥质粉砂岩相比,对矿井水溶液离子具有更强的预净化作用.矿井水淋滤后,岩样表面的大量孔洞与裂隙在水化学作用下产生物理性吸附,并形成次生裂隙,试样中大量易溶解成分溶解于淋滤液中,矸石表面碎屑增多,增加的孔道表面积、体积将加速岩样矿物的溶解作用,促进矸石对矿井水离子的吸附作用.
关键词：高矿化度矿井水煤矸石吸附矿井水预净化离子交换
分类号：TD353(矿山压力与支护)
资助基金：科技创新专项资金资助项目(BK20220024)
论文发表日期：2024-06-30
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 122-129 )
英文信息