利用矿山固体废料(尾矿、废石)

袁怀雨

北京科技大学/资源与环境

建筑装饰用微晶玻璃（商品名玉晶石）是微晶玻璃的一种，是一种新型人造石材。玉晶石主要用作建筑物内外墙、地面、柱面装饰面料，桌面、厨房、卫生间台面，尤其适用于地下建筑。它是用一定成分的砂、石原料经熔融—水淬成玻璃质细粒—成形—升温晶化而成的多晶陶瓷，为结晶相与玻璃相的复合体。其抗压强度、抗折强度、光泽度、硬度、耐酸碱性等性能均达到或超过高档天然花岗石材（见下表），尤其是其没有放射性、易制成异形（如弧形）、花纹美观、颜色可按市场需要人为调配、并可配出天然石材所没有的色调（如兰色）等优于天然花岗石的性能。而价格相当于中档石材，如白色玉晶石可与白色大理石—汉白玉类比，前者300元／平方米，后者高达600～800元／平方米，因而备受建筑业青睐。其主要成分是SiO2、CaO、MgO、Al2O3、Na2O、K2O等，许多尾矿废石的成分与之相似，在玉晶石原料中可占到30%以上，若再加上一些废玻璃等，固体废料在原料中可占80～90%。

矿山数字化生产管理系统

李国清

北京科技大学/资源与环境

数字化生产管理系统是数字矿山建设的核心内容。系统综合运用自动控制技术、现代信息技术和先进的管理理念，使数字化生产监控、生产信息管理和决策支持信息综合服务三个方面的应用有机集成，形成了涵盖矿山生产管理各个层面的管控信息化平台，实现了管理与监控信息的集成共享，保证了辅助决策信息的实时、准确。 (1)数字化生产监控平台 数字化生产监控平台集数据采集、处理、通信、协调、综合智能判断、图文显示为一体，面向生产现场实现集中管理，分散控制的调度指挥模式。系统集成生产作业现场各专业子系统的信息，实现对现场环境、人员、生产设备状态的监测控制，同时为生产信息管理平台提供信息源。

矿山岩体破裂的微地震定位监测系统

姜福兴

北京科技大学/资源与环境

微地震监测系统是通过监测岩体破裂产生的震动或其他物体的震动，对监测对象的破坏状况、安全状况等作出评价，从而为预报和控制灾害提供依据的成套设备和技术。该监测系统可广泛应用于矿山岩体破裂的定位监测，是预测预报顶板垮落、矿井突水、煤与瓦斯突出、冲击地压等的有效工具，也可根据监测到的岩体破裂的范围和破裂程度，确定导水裂隙带高度、开采上限和巷道的合理位置等重要参数。微地震监测系统也可应用于建筑物安全监控、大坝和边坡稳定性监测、核废料储存峒室稳定性监测、隧道稳定性监测以及石油、军事等领域。 研制的适合地面和地下使用的微地震监测系统已经在山东的两个煤矿应用，监测到了采场周围岩体的破裂过程和范围，确定了高应力的范围，找到了解放层的解放区域和参数，为合理布置工作面、控制冲击地压提供了重要参数，解决了煤矿多年来探索的难题。测出了工作面周围岩体三维破裂参数，正确确定了导水裂隙带高度，为提高开采上限提供了科学依据。监测系统和相关技术总体达到了国际先进水平，部分技术达到了国际领先水平。

掘进巷道粉尘控制技术的研究与应用

蒋仲安

北京科技大学/资源与环境

结合我国矿井的生产技术条件，在现场调查、理论分析和实验室相似模型实验研究的基础上，研制出适用于机械化掘进工作面除尘的高效、实用、新型的自激式水浴水膜除尘设备。 除尘器结构主要有上下导流叶片、脱水器、水箱、轴流式风机、排浆阀和注水孔等组成。其除尘过程是含尘气体由进风口进入除尘器转弯向下的导流叶片冲击水面，较大的尘粒由于惯性作用落入水箱中，而较小的尘粒随气流以较高速度通过上导流叶片间的弯曲通道时，与激起的大量水滴充分碰撞而被捕获沉降。含尘含水的气流又在离心力的作用下，在除尘器内壁和上下导流叶片上形成一定厚度的水膜，将尘粒捕集下降。再由脱水器除掉气流中的水滴水雾后，经轴流风机排出到巷道中；其除尘机理主要是气流中的尘粒与液面和雾化液滴之间产生惯性碰撞、截留、扩散等作用。总之，这种除尘器具有水浴、水滴、离心力产生的水膜等三种除尘功能，因而可得到较高的除尘效率。另外，被水滴捕集落入水箱里的粉尘，沉积到水箱底部或随气流冲击不断搅动，当水箱中浓度达到一定值后，通过排浆阀定期排出，并冲洗水箱，由供水管补充新水。

利用矿山固体废料制作建筑装饰用微晶玻璃

袁怀雨

北京科技大学/资源与环境

建筑装饰用微晶玻璃（商品名玉晶石）是微晶玻璃的一种，是一种新型人造石材。它是用一定成分的砂、石原料经熔融--水淬成玻璃质细粒--成形--升温晶化而成的多晶陶瓷，为结晶相与玻璃相的复合体。其抗压强度、抗折强度、光泽度、硬度、耐酸碱性等性能均达到或超过高档天然花岗石材（见下表），可制成异形，花纹美观，颜色可按市场需要人为调配，并可配制出天然石材所没有的兰色、黄色等色调，尤其是其没有放射性，因而备受建筑业青睐。其主要成分为SiO2、CaO、MgO、Al2O3、Na2O、K2O等，许多尾矿废石的成分与之相似，在玉晶石原料中可占到30%以上，若再加上一些废玻璃等，固体废料在原料中可占80~90%。

密相干塔烟气脱硫技术

宋存义

北京科技大学/资源与环境

SO2的排放对人类健康和生态环境带来严重的危害，而烟气脱硫系统是目前控制SO2排放的最切实可行的方法。密相塔烟气脱硫技术是北京科技大学环境工程中心针对我国在烟气治理方面的基本情况研究开发的新技术，它同其它半干法脱硫技术一样具有投资少、占地面积小、无废水排放等特点，此外，它较其它的钙基半干法具有更高的脱硫效率和钙的利用率、且系统安全、可靠，运行费用低。 密相塔烟气脱硫工艺主要由烟气净化和脱硫剂循环两个过程组成： 除尘后的烟气经由输烟管道从脱硫塔的上部与脱硫剂同向并行进入塔体，在内构件的搅拌作用下，烟气与脱硫剂均匀混合，充分反应。反应后的烟气由脱硫塔底部夹带着大量颗粒物进入布袋除尘设备，除尘后的干净烟气经动力风机排放到大气中。 除尘器收集到的循环灰经气力输送至脱硫塔低与少量新灰由提升机提升到塔顶加湿机内，加湿活化使含水量保持在3%～5%之间，形成具有较好流动性的脱硫剂，后经布料器布入塔内。与烟气反应后少部分脱硫剂落到塔底，大部分随烟气进入除尘器内被分离下来作为循环灰继续使用。

工业污水处理技术

宋存义

北京科技大学/资源与环境

本中心根据各种废水的不同特征采取多种不同的方法进行处理。到目前为止，本中心已经开发出包括电镀废水、电厂冲灰水、酸洗废水、医院废水等多种工业废水处理工艺。 电镀废水处理新技术在传统絮凝方法基础上经过创新，开发新型设备，实现了在全碱性条件下处理含铬、铜、锌、镍等重金属以及含氰的混合电镀废水。该工艺可靠，设备品种规格齐全，体积小，重量轻，结构紧凑，抗腐蚀，操作简单，维修方便，处理废水效率高，费用低，处理后的水质优于国家规定的环保标准。投放市场后，深受用户欢迎。 电厂灰水中含有大量细小的悬浮物，我们采用新型消能物化絮凝沉法是根据复合化学元素离子静电荷吸引以及络合聚集的原理，使灰水中的有机、无机悬浮物及各种有害物质得到有效的去除。使灰水水质回用或达标排放。北京科计大学研究开发的装有新型切线消能槽（旋流装置）的导流斜管式沉降水处理系统，已获得了国家专利。该技术采用多项独创设备，包括自动搅拌刮泥机、自动去浮机、竖流斜管倒流效能沉淀池等。改进后的沉降系统具有水流取向合理，悬浮物去除率高，自动刮泥，运行维修简单方便等特点。 医院废水处理技术采用双虹吸加药装置，可实现定量自动加药，在保证消毒杀菌的基础上，降低了出水当中的残药量，减轻了对环境的影响。设备工艺流程图 应用范围：工业废水包含面极广，如大型钢铁联合企业、水泥厂、电厂、煤矿、炼油厂等，或者小型皮革厂、塑料厂、机械厂、钢管厂等，都会产生各种各样的工业废水，其废水都需要处理才能达标排放。

生活污水净化工业回用技术

宋存义

北京科技大学/资源与环境

随着生产的不断发展，水资源的使用量不断增加，为节约新鲜水的用量，保护和合理利用有限的地下水资源，生活中水经深度处理后用于工业生产是提高水资源利用率的有效方法。“混凝+气浮+纤维束过滤工艺+杀菌”是北京科技大学环境与节能工程研究中心研究开发的一种较为先进的深度水处理技术。生活污水经该方法深度处理后，CODcr、BOD5、SS、硬度、碱度等指标均达到或高出了工业冷却水水质标准，可用来替换原来的地下井水用于工业生产的循环冷却用。本技术还可根据不同二级出水水质和不同的生产要求，选用超滤、反渗透、EDI等技术进行深度处理。

EDI水处理设备

宋存义

北京科技大学/资源与环境

填充床电渗析器（EDI）是一种在电渗析器淡室隔板中装填阴、阳树脂的新型处理装置。EDI技术是水处理工业的一场成本革命，取代传统离子交换除盐工艺，生产高纯水的无污染水处理新工艺。其最大的特点是利用电而不是酸碱对树脂进行再生，具有出水水质稳定、运行费用低、操作管理方便、占地面积小等优点。 我国电渗析技术起始于本世纪中期发展起来的一项水处理技术，它与反渗透、超滤等统称为膜分离技术。电渗析装置操作简便，运行可靠，效率高，占地少，适合于各种规模的水处理需要，因而在国民经济各领域中的应用正在不断扩大。 本项目研制的是一种新型的EDI设备，将树脂的填充作为研究的重点，其性能、脱盐与再生机理与同类产品有很大区别。 应用范围：可广泛应用于医药、电子、电力和表面清洗等工业领域和火力发电厂制备高压锅炉补给水，也可用于多种工业提供低压锅炉补给水和用于服务行业提供生活用水，放射废水处理，甚至还可用于海水浓缩、果汁脱酸、电解食盐制碱、液体葡萄糖纯化等领域。取得了很好的经济效益，受到广大用户的青睐，使水处理技术的发展进入了一个崭新的阶段。