油页岩半焦堆放对周围环境的影响_王淑娟.pdf
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1、第 14 卷 第 4 期2023 年 2 月黑龙江科学HEILONGJIANG SCIENCEVol.14Feb.2023油页岩半焦堆放对周围环境的影响王淑娟1,雒锋2(1.吉林建筑科技学院,长春 130114;2.吉林大学材料科学与工程学院,长春 130021)摘要:以可能影响周围生态环境的油页岩半焦特性为研究对象,分别测试了油页岩半焦的放射性、重金属离子溶出性能及挥发份。实验结果表明,油页岩半焦放射性核素限量满足 GB6566 2010 建筑材料放射性核素限量 国家标准。油页岩半焦在水中和盐中重金属离子均符合 GB15618 1996 土壤环境质量标准 中关于重金属离子的规定。油页岩半焦堆
2、场路面周围土壤中重金属元素含量与正常土壤无太大区别。油页岩厂周围空气中,SO2、NOx、H2S、NH3、非甲烷总烃等常见的空气污染物符合国家相关标准。关键词:油页岩半焦;环境影响;放射性;重金属离子溶出中图分类号:TQ424.2;X741文献标志码:A文章编号:1674 8646(2023)04 0057 03Influence of Oil Shale Semi-coke Stacking on the Surrounding EnvironmentWang Shujuan1,Luo Feng2(1.Jilin University of Architecture and Technolog
3、y,Changchun 130114,China;2.College of Materials Science and Engineering,Jilin University,Changchun 130021,China)Abstract:In this paper,the characteristics of oil shale semi-coke which may affect the surrounding ecologicalenvironment are studied,and the radioactivity,heavy metal ion dissolution and v
4、olatile content of oil shale semi-coke aretested respectively.The experimental results show that the radionuclide limit of oil shale semi-coke meets the nationalstandard GB6566 2010“Radionuclide Limit of Building Materials”.The heavy metal ions in water and salt of oil shalesemi-coke are in line wit
5、h the provisions of GB15618 1996“Soil Environmental Quality Standard”.The content ofheavy metal elements in the soil around the pavement of oil shale semi-coke yard is not much different from that innormal soil.Common air pollutants,such as SO2,NOx,H2S,NH3and non-methane total hydrocarbons,in the ai
6、r ofoil shale plants meet the relevant national standards.Key words:Oil shale semi-coke;Environmental impact;Radioactivity;Dissolution of heavy metal ions收稿日期:2023 01 10基金项目:吉林省教育厅科技项目(JJKH20211363KJ);吉林建筑科技学院重点科研项目(校科字 2022 013ZQKJ)作者简介:王淑娟(1985 ),女,硕士,讲师。采用干馏方法对油页岩进行处理获取页岩油是油页岩资源利用的重要途径之一 1。据不完全统计
7、,我国每年因提取页岩油产生的油页岩半焦达上百万吨 2 3,可利用其中存在的大量 SiO2来制备白炭黑4 6。对其展开资源化利用的研究较多:李怡雪7 根据油页岩半焦对 N、P、K 等离子有较好的吸附能力的特性将其作为土壤改性剂。其含有一定量的有机质和热值,因此可将油页岩半焦与煤8 9、秸秆10 11、糠醛渣12、锯末13 等混合作为燃料,进行燃烧处理。油页岩半焦的化学组成为 SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3等,矿物组成含有高岭土类的黏土矿物,经过一定的机械活化处理后具有火山灰活性,可用于建筑材料中14 16。郑桂香17 以油页岩半焦为原料制备了发泡水泥。李娟18 探讨了不同热改性条件下油
8、页岩半焦对水泥胶砂性能的影响。但目前仍有大量的油页岩半焦固体废弃物堆置于堆场中,从其堆置可能对环境产生的影响角度入手,对油页岩半焦的放射性、重金属离子溶出、可挥发份等方面进行测试,并评估其可能给周围生态环境造成的影响。1实验原料与方法油页岩半焦取自吉林省某油页岩资源综合利用公司,样品的放射性采用 MCA2100R 低本底多道 能谱仪进行测试。重金属离子溶出实验:称取 2.5 kg 油页岩半焦,加入 4 kg 的自来水,分别浸泡一定时间后取出,浸泡过程中每天搅拌一次,达到龄期后进行过滤,取滤液,测试水溶液中重金属离子的浓度。采用电感耦合等离子体光谱仪(ICP)进行测试,采用分光光度法和色谱法对该
9、公司厂区内出渣口和办公区的实际空气进行采样,对其中所含的 SO2、NOx、氨、硫化氢、非甲烷总烃进行含量测试。752结果与讨论2.1油页岩半焦放射性检测根据 GB6566 2010建筑材料放射性核素限量国家标准,取油页岩半焦样品在 MCA2100R 低本底多道 能谱仪上进行测试,测试结果如表 1 所示。表 1油页岩半焦放射性核素限量检则结果Tab.1Results of limited detection of radionuclides in oil shale semi coke检测项目国家标准检测结果内照射指数(Ira)1.00.336外照射指数(I)1.00.745从检测结果可以看出,
10、油页岩半焦放射性核素限量并不超标,完全满足 GB6566 2010建筑材料放射性核素限量 国家标准,可应用于建筑材料的制备。2.2油页岩半焦重金属离子溶出试验对油页岩半焦可能溶出的重金属离子进行试验和检测。称取 2.5 kg 油页岩半焦,加入 4 kg 的自来水,分别浸泡一定时间后取出,测试水溶液中重金属离子浓度。考虑到油页岩半焦堆场周围路面可能存在撒布氯化钠融雪剂的情况,对油页岩半焦在 3%氯化钠溶液下的重金属离子溶出进行了测试。为了获得油页岩半焦堆放对周围可能产生的影响,对采自堆场旁水库边的水进行对比分析,实验结果见表 2 和表 3。表 2油页岩半焦在水中的重金属离子溶出Tab.2Diss
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