矿业安全与环保

作者：白国良, 赵旭

关键词：矿井水, 碱激发材料, 煤基固废凝胶材料, 硫酸根, 氯离子, 盐离子

总结了碱激发材料固化高矿化度矿井水中盐离子的机理及新型技术研究进展，分析了国内相关应用场景与技术关键。以高矿化度矿井水、煤矸石、粉煤灰、普通硅酸盐水泥及外加剂为原料，制备了碱激发胶凝充填材料，通过调节不同外加剂含量，测试试块抗压强度及浸泡液中离子浓度。结果表明，添加4.8%工业水玻璃的试块抗压强度最高。在此基础上，进一步添加氧化钙作为外加剂，同时，对粉煤灰进行高温预处理，最终氯离子固化率达到87.54%，硫酸根离子固化率大于或等于98.72%。实验结果表明，基于煤基固废的碱激发材料能有效固化矿井水中的盐离子。在Cl-与SO42-共存条件下，需重视离子固化优先级，通过配比优化合理分配铝源；粉煤灰预处理是提升碱激发材料性能的有效手段，可显著提高离子固化率与资源利用率；针对不同水质特征的矿井水，应开发定制化配比方案，并结合预处理工艺，以实现盐离子的高效固化与资源化利用。

来源：2025年第6期

《矿业安全与环保》期刊编辑部

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