第一篇 低热值煤资源开发与利用 2
第1章 低热值煤发电 2
1.1低热值煤的资源化 2
1.1.1低热值煤 2
1.1.2低热值煤的资源化 5
1.2流态化基础 6
1.2.1流态化 6
1.2.2基本概念 11
1.2.3典型流化形态 17
1.3循环流化床锅炉流动特性 21
1.3.1压力平衡 21
1.3.2两相流动 22
1.3.3物料平衡 23
1.4循环流化床锅炉传热特性 27
1.4.1燃烧室受热面的传热 27
1.4.2其他部件传热 28
1.5循环流化床燃烧过程 29
1.5.1流化床燃烧技术 29
1.5.2燃烧过程分析 31
1.5.3燃料热量释放规律 34
1.6循环流化床燃烧污染物生成与控制 38
1.6.1燃烧中脱硫 38
1.6.2氮氧化物生成与控制 41
1.6.3汞排放与控制 46
1.7低热值煤循环流化床发电技术 46
1.7.1循环流化床发电技术 46
1.7.2热值对循环流化床燃烧发电性能的影响 51
1.7.3低热值煤循环流化床燃烧发电辅机系统 58
1.8低热值煤发电技术存在的问题与挑战 63
1.8.1装机容量与地区资源合理配置 63
1.8.2技术发展中的问题与应对措施 65
参考文献 67
第二篇 煤系固体废物利用与处置 70
第2章 煤系固体废物的分选与加工 70
2.1煤系固体废物中回收有用矿物 70
2.1.1从煤矸石中回收煤炭 70
2.1.2从煤矸石中回收硫铁矿 84
2.1.3以煤矸石生产高岭土 87
2.1.4富镓煤矸石中镓的提取 90
2.1.5粉煤灰中回收有用元素 93
2.2煤矸石生产含铝化合物 101
2.2.1结晶氯化铝的生产工艺 101
2.2.2聚合氯化铝的生产工艺 103
2.2.3煤矸石生产氢氧化铝和氧化铝 106
2.3煤系固体废物生产化工产品 113
2.3.1煤系固体废物制备白炭黑 113
2.3.2煤系固体废物生产沸石分子筛 118
2.4粉煤灰其他利用技术 127
2.4.1粉煤灰制备硅铝合金 127
2.4.2粉煤灰高分子材料填充剂 128
2.4.3粉煤灰制备微晶玻璃 133
参考文献 136
第3章 粉煤灰提取氧化铝 138
3.1粉煤灰提取氧化铝的战略意义 138
3.1.1粉煤灰及其性质 138
3.1.2高铝煤炭及高铝粉煤灰资源 148
3.1.3高铝粉煤灰生产氧化铝的战略意义 152
3.2粉煤灰酸法提取氧化铝技术 154
3.2.1盐酸法提取氧化铝 154
3.2.2硫酸法提取氧化铝 157
3.2.3硫酸铝铵法提取氧化铝 158
3.3粉煤灰碱法提取氧化铝技术 158
3.3.1粉煤灰碱法提取氧化铝的基本理论 158
3.3.2石灰石烧结法提取氧化铝 159
3.3.3碱石灰烧结法提取氧化铝 162
3.4粉煤灰生产氧化铝技术研发方向 190
参考文献 191
第4章 煤系固体废物生产建筑材料 194
4.1煤矸石生产建筑材料 194
4.1.1煤矸石在水泥工业中的应用 194
4.1.2煤矸石制砖 210
4.1.3煤矸石陶粒 219
4.1.4其他 225
4.2煤矸石炉渣生产建材 227
4.2.1煤矸石炉渣的产生及性质 227
4.2.2煤矸石炉渣制混凝土砌块 230
4.2.3煤矸石炉渣生产加气混凝土 241
4.3粉煤灰在建筑材料方面的应用 248
4.3.1粉煤灰在建材工业中的应用 248
4.3.2粉煤灰在建筑工程中的应用 270
参考文献 276
第5章 煤系固体废物回填及复垦利用 278
5.1煤矸石回填利用 278
5.1.1煤矸石回填利用对环境的影响 278
5.1.2煤矸石工程回填方法及效果评价 281
5.1.3煤矸石填筑路基 285
5.1.4煤矸石矿井充填 292
5.2煤矸石复垦利用 297
5.2.1煤矸石复垦的适宜性 297
5.2.2煤矸石塌陷地复垦 311
5.2.3煤矸石山复垦 314
5.2.4煤矸石改良土壤 320
5.3粉煤灰回填及复垦利用 324
5.3.1粉煤灰回填 324
5.3.2粉煤灰改良土壤 329
5.3.3覆土造田与纯灰种植 338
参考文献 340
第三篇 煤矿生产废水处理与利用 344
第6章 煤矿生产废水处理与利用 344
6.1矿井水利用现状及发展方向 344
6.1.1矿井水分类及排放 344
6.1.2矿井水处理与利用现状 345
6.1.3矿井水处理发展方向 346
6.2含悬浮物矿井水处理利用 347
6.2.1水质特征与去除原理 347
6.2.2预处理 351
6.2.3混凝、沉淀、过滤处理 355
6.2.4澄清、过滤处理 366
6.3含铁锰矿井水处理与利用 371
6.3.1水质特征与基本原理 371
6.3.2接触氧化法处理含铁矿井水 374
6.3.3化学氧化法处理含铁锰矿井水 377
6.4酸性矿井水处理与利用 379
6.4.1水质特征与基本原理 379
6.4.2石灰中和法和曝气除铁法 384
6.4.3纯碱中和法和化学氧化法 387
6.5高矿化度矿井水处理与利用 390
6.5.1水质特征与基本原理 390
6.5.2前处理 395
6.5.3反渗透法处理 402
6.5.4电吸附法处理 405
6.6特殊矿井水处理与利用 408
6.6.1水质特征与基本原理 408
6.6.2化学氧化法处理含硫化物矿井水 409
6.6.3高温矿井水的热源利用 411
6.7矿井水井下处理与利用 412
6.7.1井下基本条件及要求 413
6.7.2井下压力式气水相互冲洗过滤 414
6.7.3井下局部用水深度处理 418
6.7.4复合沉淀与二级过滤 422
6.8矿井水处理的工艺控制 428
6.8.1基本原理与要求 429
6.8.2自动加药和自动排泥 430
6.8.3工艺过程监控 434
6.8.4远程网络监控 438
6.8.5自动化监控系统案例 440
参考文献 441
第7章煤泥水澄清及循环利用 444
7.1煤泥水基本性质 444
7.1.1煤泥水中悬浮颗粒性质 444
7.1.2煤泥水溶液化学性质 447
7.1.3煤泥水硬度和自然沉降性能 454
7.2煤泥水澄清处理典型方法与工艺 457
7.2.1混凝法 457
7.2.2气浮法 459
7.2.3矿物-硬度法 461
7.2.4一段浓缩、一段回收 477
7.2.5两段浓缩、两段回收 477
7.3煤泥水澄清处理常用设备 478
7.3.1耙式浓缩机 478
7.3.2深锥浓缩机 485
7.3.3倾斜板沉降设备 485
7.3.4其他澄清设备 486
7.4煤泥水澄清控制 488
7.4.1常见的煤泥水澄清控制方法 488
7.4.2基于硬度-浓度双控的煤泥水澄清控制方法 492
7.4.3基于分形维数调节的煤泥水澄清控制方法探索 493
7.5煤泥水循环利用 496
7.5.1煤泥水闭路循环要求标准 496
7.5.2煤泥水闭路循环影响因素 496
参考文献 497
第四篇 煤化工废水处理与利用 500
第8章 煤化工废水处理与利用 500
8.1煤化工废水分类与处理利用现状 500
8.1.1分类 500
8.1.2废水的共性及危害 500
8.1.3处理利用现状 501
8.1.4分质利用模式 502
8.2煤焦化废水处理 505
8.2.1煤焦化生产工艺 505
8.2.2水质水量特征 507
8.2.3典型处理技术 509
8.3煤气化废水处理 530
8.3.1煤气化生产工艺 530
8.3.2水质水量特征 534
8.3.3典型处理技术 536
8.4煤液化废水处理 540
8.4.1煤液化生产工艺 540
8.4.2水质水量特征 545
8.4.3典型处理技术 546
8.5煤化工企业废水深度处理与回用 556
8.5.1煤化工企业废水回用途径及要求 556
8.5.2煤化工废水回用处理技术 557
8.5.3典型煤化工企业废水深度处理案例 586
参考文献 588
第五篇 煤矿瓦斯的开发与利用 596
第9章 煤矿瓦斯赋存与抽采 596
9.1煤矿瓦斯的来源与赋存 596
9.1.1煤矿瓦斯的成分与来源 596
9.1.2煤矿瓦斯的赋存特征 599
9.1.3煤矿瓦斯与常规天然气的比较 604
9.2煤矿瓦斯抽采技术 608
9.2.1煤层瓦斯的地面抽采技术及方法 608
9.2.2煤层瓦斯井下抽采技术及方法 611
9.2.3低透气性煤层及煤层群强化抽采技术及方法 625
参考文献 632
第10章 瓦斯安全输送与预处理技术 634
10.1煤矿抽采瓦斯及其浓度特征 634
10.1.1抽采瓦斯浓度变化特征 634
10.1.2瓦斯浓度的常规分类 634
10.2煤矿瓦斯安全输送技术 635
10.2.1安全输送的技术要求及方法 635
10.2.2安全输送系统及装备 636
10.3煤矿抽采瓦斯的净化技术 636
10.3.1抽采瓦斯的杂质特征 636
10.3.2净化除尘 636
10.3.3煤矿瓦斯混合气体脱水 639
10.3.4杂质气体的脱除 643
10.4我国煤矿瓦斯抽采利用现状及发展前景 643
10.4.1我国煤矿瓦斯抽采利用现状概述 643
10.4.2煤矿瓦斯资源化利用的发展前景 647
参考文献 651
第11章低浓度煤矿瓦斯富集及综合利用 652
11.1低浓度煤矿瓦斯浓缩提纯技术 652
11.1.1变压吸附技术 652
11.1.2膜分离技术 657
11.1.3低浓度瓦斯浓缩提纯工业示范 661
11.2抽采低浓度瓦斯综合利用技术 662
11.2.1抽采低浓度瓦斯发电技术 662
11.2.2辅助燃料发电技术 665
11.3矿井乏风瓦斯减排及综合利用技术 665
11.3.1辅助燃料发电技术 665
11.3.2主燃料发电技术 667
11.3.3乏风瓦斯催化燃气轮机技术 669
11.3.4煤矿乏风瓦斯氧化系统工业示范 673
参考文献 674
第12章高浓度煤矿瓦斯的资源化利用 676
12.1高浓度煤矿瓦斯能源利用 676
12.1.1直接用作燃料 676
12.1.2发电技术 678
12.1.3燃料电池发电技术 682
12.1.4煤矿高浓度瓦斯热电冷三联产工艺 685
12.2煤矿高浓度瓦斯化工利用 688
12.2.1间接转化技术 688
12.2.2直接转化技术 697
12.2.3其他化工转化技术 703
参考文献 714