【正文】 ......................... 9 測試方法及原理 ................................................. 10 3 實驗結(jié)果及分析 ................................................... 10 粉體對自來水物化指標的影響 ..................................... 10 粉體中可溶性元素的測試 ......................................... 16 粉體對種子發(fā)芽指標的影響 ....................................... 19 結(jié)論 ............................................................... 27 參考文獻 ........................................................... 28 致謝 ............................................................... 30 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)論文 第 4 頁 1 緒論 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 礦產(chǎn)資源是人類賴以生存的重要生產(chǎn)資料之一，不可再生性和短期內(nèi)不可替代性是其最主要的特點。通過黃豆種子 的芽長 、發(fā)芽率、增重 的比較 可看出浸泡爐渣和尾礦濾液的種子的 生長狀況要 比浸泡校園土濾液的種子好 ，得出 適量的 爐渣和尾礦能促進植物的生長，尤其是爐渣的效果更明顯。雖然 國內(nèi)外研究人員針 對這些廢棄物的資源化利用進行了許多探索，但到目前，仍沒有完全解決廢棄物利用率較低，經(jīng)濟效益不高的問題。河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)論文 第 1 頁 河 北 工 業(yè) 大 學(xué) 畢 業(yè) 論 文 作 者： 黃志煥 學(xué) 號： 091998 學(xué) 院： 材料科學(xué)與工程學(xué)院 系 (專業(yè) )： 無機非金屬 材料 題 目： 工業(yè)廢棄物復(fù)合土壤改良劑的開發(fā)實驗 指導(dǎo)者： 湯慶國 研究員 (姓 名 ) (專業(yè)技術(shù)職務(wù) ) 評閱者： (姓 名 ) (專業(yè)技術(shù)職務(wù) ) 20xx 年 6 月 13 日 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)論文 第 1 頁 畢業(yè)設(shè)計（論文）中文摘要 工業(yè)廢棄物復(fù)合土壤改良劑的開發(fā)實驗 摘要 ： 隨著工業(yè)化的發(fā)展，礦山開采和冶煉生產(chǎn)中產(chǎn)生的工業(yè)廢棄物的堆存量十分巨大。尾礦和爐渣占用 大量的 土地資源，危害生態(tài)平衡和環(huán)境安全。 本研究以鐵尾礦和高爐渣為原料， 經(jīng)過加工處理， 探討 不同 粉體的元素組成對自來水的物化參數(shù)的影響，通過測量種子的發(fā)芽率、芽長及增重等參數(shù)，分析尾礦和爐渣對植物生長狀況的影響規(guī)律。 因此，尾礦和爐渣能夠改善土壤結(jié)構(gòu)，提高 農(nóng) 作物產(chǎn)量和品質(zhì)，可以作為復(fù)合土壤改良劑。它是促進我國工業(yè)發(fā)展的最基礎(chǔ)的原料，據(jù)統(tǒng)計 [2]，目前我國十分之九以上的能源和約五分之四的工業(yè)原料都是來自于礦產(chǎn)資源，每年在國民經(jīng)濟運轉(zhuǎn)方面投入的礦物原料總量在 50億 t以上。隨著我國工業(yè)化的快速發(fā)展，礦產(chǎn)資源的需求量將日益增加，但礦產(chǎn)資源在開發(fā)生產(chǎn)過程中造成的資源損失和浪費現(xiàn)象也越來越嚴重。 由于尾礦的礦物組成復(fù)雜，成分含量變化大，性能差異大，粒徑分布范圍大，形態(tài)各異，分析的條件也比較特殊，尾礦利用的經(jīng)濟 價值很低，沒有引起關(guān)注。我國尾礦研究技術(shù)起步比較晚，研究的現(xiàn)狀有以下幾個方面： 尾礦作為建筑材料 目前，國內(nèi)外有許多成功的將尾礦作為制造混凝土用的骨料、建造鐵路和公路用的碎石以及建造房屋用砂、磚的例子。 在國外，將鐵尾礦作為原料 S． K． Das 等成功的研制出了建筑方 面可用的地河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)論文 第 5 頁 板磚和墻磚，與普通磚相比較，該磚所具有的優(yōu)點是有更高的強度和硬度，而且制作成本比較低廉，因此該磚具有非?？捎^的發(fā)展前景。其中我國較早的一項尾礦作為建筑材料的研究的礦山是馬鋼姑山鐵礦，該礦山每年排出的尾礦是強磁尾礦。 這些尾礦作為建筑材料的研究的特點是尾礦消耗量較大，并且技術(shù)含量比較低。 在“七五” 期間，中鋼集團馬鞍山礦山研究院在國內(nèi)率先進行的一項研究是將磁化鐵尾礦作為土壤改良劑的研究。研究結(jié)果表明，將磁化尾礦施入土壤后，可以引起土壤中磁團粒結(jié)構(gòu)的變化，并且導(dǎo)致土壤中的鐵磁性物質(zhì)活化，因此可以改善土壤的結(jié)構(gòu)性、空隙度、透氣性等，并且可以提高土壤的磁性。 在“八五” 期間，馬鞍山礦山研究院再次進行的一項研究是將磁選廠鐵尾礦按照一定的比例與農(nóng)用化肥混合，經(jīng)過磁化、制粒等工序，研制出了一種磁化復(fù)合肥，并且在當涂太倉生態(tài)村建造了一座磁化復(fù)合肥廠，其年產(chǎn)量為一萬噸。這些國家如德國、加拿大、美國、俄羅斯、澳大利亞等國家他們礦山的土地復(fù)墾率達到 了 80 %。例如在 1988 年 11 月，國務(wù)院頒布的《土地復(fù)墾規(guī)定》中規(guī)定了“誰破壞，誰復(fù)墾” 的原則。因此在尾礦庫的復(fù)墾植河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)論文 第 6 頁 被方面取得了很大的進展。從 90 年代開 始， 國內(nèi)開始進行的研究有利用尾礦制取微晶玻璃、?；u、墻地磚等研究。 目前，我國尾礦的綜合利用率僅為 7%[5] ，其綜合利用率的先進水平與國外相比差距很大。 再次，廢棄的 礦山比較多，礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)重建工作十分分散。這些都引起了生態(tài)環(huán)境的嚴重破壞，并且對人類的生存環(huán)境造成了嚴重的影響。還有一些制約尾礦利用和環(huán)境綜合治理的主觀因素：一是一些地方未能正確的樹立科學(xué)發(fā)展觀，將發(fā)展等同于單純的經(jīng)濟增長，有的則以資源高消耗、犧牲環(huán)境和破壞生態(tài)為代價來追求高的利益以致于造成了不可持續(xù)的發(fā)展；二是 環(huán)境法制、礦業(yè)法制不全，處罰資源違法、環(huán)境違法行為的手段不嚴厲，仍然存在違法成本低、守法成本高的現(xiàn)象；三是環(huán)境保護、資源保護的機制不健全，管理體制不健全，執(zhí)法力度不嚴；除此之外，盡管我國在尾礦利用與治理方面已經(jīng)取得了很多的研究成果但是由于科學(xué)研究與實際生產(chǎn)方面之間的聯(lián)系不夠緊密，未能形成全面的結(jié)合。 河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)論文 第 7 頁 課題研究的目的和意義 隨著工業(yè)化的快速發(fā) 展，礦產(chǎn)資源與日俱增的需求，在選礦的過程中將會產(chǎn)生大量的尾礦。除此之外，尾礦中會殘留下一些選礦藥劑，這些選礦藥劑會產(chǎn)生有害的氣體和含酸性的水，會直接對大氣和水土造成嚴重污染，造成生態(tài)環(huán)境的破壞。近年來我國開始對尾礦的再利用產(chǎn)生重視，但是由于我國共生、伴生的綜合礦較多，自然稟賦差，尾礦的開發(fā)利用率很低，并且加上選礦設(shè)備陳舊落后 、自動化管理水平差和有用的礦物回收利用率都普遍不高。因此，從我國礦產(chǎn)資源的實際出發(fā)，大力發(fā)展尾礦資源的綜合利用，對于保護和改善生態(tài)環(huán)境、提高資源利用效率具有十分重要的意義。 我省工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的尾礦以及冶煉爐渣的堆存量不僅有數(shù)十億噸，而且還在以每年排放出 2 億噸以上的速度在持續(xù)增加。因此，本研究以鐵礦石的選礦尾礦和 中鋼 高爐冶煉爐渣為原料，經(jīng)過加工處理， 探討 不同 粉體本身的化學(xué)組成及性能，粉體對自來水的物化指標的影響，通過種子的發(fā)芽率、芽長及增重等參數(shù)，來分析尾礦和爐渣對植物生長、發(fā)育狀況的影響規(guī)律。 課題研究的目標 本實驗以尾礦和 高爐冶煉爐渣以 及校園土為原料，經(jīng)過加工處理，增加對作物有用組分的釋放量， 探討 不同 粉體本身的化學(xué)組成及性能，粉體對自來水的物河北工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科畢業(yè)論文 第 8 頁 化指標的影響， 通過觀察和記錄綠豆和黃豆的發(fā)芽率、芽長及增重等參數(shù)，研究出尾礦、爐渣以及校園土對植物生長狀況的影響，從而制備出能夠改善土壤結(jié)構(gòu)，提高 農(nóng) 作物產(chǎn)量和品質(zhì)的復(fù)合土壤改良劑。從而 制備出能夠改善土壤結(jié)構(gòu)，提高 農(nóng) 作物產(chǎn)量和品質(zhì)的復(fù)合土壤改良劑，以達到固體廢棄物的資源化利用，來滿足人們對資源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的需求，并保護人類賴以生存的環(huán)境。其鐵尾礦 的主要化學(xué)成分為 SiO Fe2O3 及 Al2O3，約占總重的 70%， 其它試劑均為普通國產(chǎn)分析純試劑。 表 23 實驗設(shè)備和測試儀器 名稱 類型 生產(chǎn)廠家 微粒球磨機 WLIA 天津市軍晟電氣設(shè)備有限公司 數(shù)字電導(dǎo)率儀 DDS11AT 上海雷磁新涇儀器有限公司 數(shù)字 pH 計 PHB4 河北工業(yè)大學(xué) 電子天平 TD20xx 天津市天平儀器有限公司 循環(huán)水式真空泵