煤泥水难沉降现象是我国大多数选煤厂长期或阶段性面临的问题。煤泥水高浓度循环影响煤炭分选效果，严重时导致系统瘫痪。矿物—硬度法难沉降煤泥水的基本原理：利用天然矿物调节煤泥水硬度至临界硬度，在该临界硬度条件下煤泥水可实现清水循环，同时细粒煤的分选效果又不受影响。临界硬度的确定通过一系列理论模型计算并结合实际工况条件确定。该煤泥水澄清技术体系包括水质硬度调节的药剂方案、药剂自动添加系统、水质在线检测系统。传统的混凝技术以颗粒为捕捉和处理对象，捕集颗粒后药剂失效，且微细颗粒存在严重漏捕，因此药剂消耗量大，处理效果差，对难沉降煤泥水不能实现彻底澄清。矿物—硬度法煤泥水澄清技术以煤泥水溶液化学环境为处理对象，添加药剂后形成稳定的溶液条件促进颗粒凝聚，对微细颗粒效果显著，药剂消耗少。在该技术引领下，水质硬度调控的煤泥水处理思路已成为目前我国难沉降煤泥水处理的主流技术模式。矿物—硬度法煤泥水澄清技术取得国家发明专利3项，澳大利亚发明专利1项，2008年获得国家技术发明二等奖一项。该技术已在邢台、临涣、阳泉等国内大中型选煤厂长期应用，生产实践表明：该技术具有效率高、成本低、完全实现自动控制的特点。 技术特点： 1）煤泥水彻底澄清，无二次污染。有利于难沉降煤泥水体系的沉降，水质可达到排放标准；无二次污染，不增加沉降固体量并对过滤过程带来影响。 2）添加剂来源广泛，成本低。可选择地产矿物原料或工业废料等，实现系统的低成本运行。一般矿物添加剂成本可控制在0.04－0.05元/m3，且不随难沉降程度增加； 3）运行稳定，适应性强，调节与操作简便。由于水体的水质稳定，使得煤泥水运行不随固含量及药剂添加波动而波动，水质澄清质量稳定； 4）形成系统工艺，易于实现自动控制与检测。

研发了几种高性能的提取及分离稀散金属铼的活性体系。以生物质废弃物废纤维素为原材料，胺基修饰制备得到了六种胺基化废纸吸附剂，对 Re(VII) 表现出较高的吸附性能。针对含铼料液中经常伴生钼的问题，研制了以稻壳、秸秆为原材料的吸附剂，经酯化后，得到了两种吸附材料 ORH 、 OCS ，以另一种天然生物质褐藻为原材料，经酯化后，得到了具有活性的交联吸附剂 CAS 。通过对实际料液分离铼的动态模拟实验，验证了这几类吸附剂的实际应用性，对 Re(VII) 的回收率可达 97% 以上，为工业应用奠定了基础。针对传统铼的液相分离体系，研制成功多种用于固相萃取的树脂微球，其分离过程可避免传统液液萃取体系易产生第三相，以及产生大量无机废弃物等弊端，实现了快速、绿色的分离效果。以工业液液分离反应器为蓝本，自行设计建制了一套恒温萃取装置，温度控制范围在 5 ℃ -80 ℃，控温精度可达± 0.05K 。在此装置上测定了 10 余套铼的液液分离过程中的热力学参数，以经典的统计力学结合溶液化学理论，计算得到了液液分离过程的热力学参数，进一步解释了萃取反应过程中的溶液化学理论，为反应器的工业化奠定了基础。

热管式生物质气化炉是将高温热管技术引入生物质气化炉中，实现生物质的间接气化，使得生成的燃气中不含氮气，热值可达15MJ/Nm3。试验结果表明与用空气直接供热气化的气化炉气体组分和热值比较，用热管式生物质气化炉间接供热得到的气体组分中H2的含量很高，约是用空气直接供热气化的10倍，热值是用空气直接供热气化的2～3倍。用所开发的热管式生物质气化炉建立小规模分布式热电联产系统，合理利用生物质能，解决我国分散地区的热、电供应问题。已申请了两项发明专利，目前均已授权。旋转热管生物反应器是采用回路热管的技术原理，依靠热管吸热段上的热管浆叶来实现吸热。热管浆叶和热管搅拌轴是相通的，两者组合的旋转热管本身是一个等温体，当热管浆叶围绕搅拌轴旋转时，在釜内形成圆筒形的液体等温层，并通过布置多层热管浆叶，就可实现整个釜内的温度均匀性。优点是吸热桨叶单元占用空间小，强化管外反应器内介质的传热传质，提高反应器内传热效率和生物反应效率，同时实现节能减排目的。已申请了一项发明专利，目前已授权。

在沼气工程、垃圾填埋场、污水处理厂等废弃物处理项目中，会产生含有硫化氢组分的生物质气体，在其利用及排放过程中需要进行脱硫净化处理。本系统采用湿式催化氧化法，基于吸收-氧化原理，将硫化氢组分转化为可回收利用的单质硫，也可形成硫酸盐副产，可满足对原料气进行高效脱硫并使净化后气体达到相关要求及环保标准。应用于渗滤液沼气工程、餐厨垃圾处理厂、污水处理厂、垃圾填埋场、垃圾中转站等领域。

本项目针对现行碳热还原工艺存在的不足，提供一种实用用微波还原弱磁性铁矿物制取铁精矿的方法，它无需用碳作为还原剂和热源，因而没有碳的消耗和由此产生的CO2对环境的污染，生产成本低，特别适于铁品位为15～45%的难选低品位红铁矿和含铁工业废料中弱磁性铁矿物的磁化改性，再用弱磁选机磁选获得高品质铁精矿。 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是： 利用微波具有通过物体内部原子和分子发生高速振动的方式，选择性加热能够吸收微波的矿物之特点，以微波场中升温极快的铁粉或铁泥代替碳作为还原剂，铁粉或铁泥同时也是促进剂，通过微波磁化还原焙烧，使难选低品位红铁矿和含铁工业废料中的弱磁性铁矿物还原为磁铁矿，再用弱磁选机磁选获得高品质合格铁精矿。  与传统的碳热还原技术相比，本发明的有益效果在于： （1）用废铁粉或铁泥作还原剂，用弱磁选可将其作为铁精矿回收，可变废为宝，没有还原剂的消耗、过程清洁、成本大幅度降低；而且由于铁粉或铁泥在微波场中升温极快，对高温还原反应具有促进作用。 （2）由于微波仅选择性加热铁矿物，导致铁矿物和脉石矿物热膨胀系数不同，在晶格间应力的作用下，铁矿物更容易在晶界断裂单体解离，有利于后续的磁选回收富集。 （3）微波焙烧不仅可降低磁化还原反应的活化能，而且因其可选择性地加热铁矿物，不需要象碳热还原那样将整个物料加热至600～800℃的高温，还原反应效率高，可显著降低过程所需的能耗。实验表明：将同样二份1kg的红铁矿粉，一份用焦炭作还原剂，在4kw的马弗炉中还原焙烧，另一份用废铁粉作还原剂，在频率2450MHz、功率1.3kw的微波炉中还原焙烧6分钟，还原剂加入量均为处理物料的20%，后者在6分钟内可将98%的弱磁性铁矿物还原为强磁性的磁铁矿,而前者50分钟内弱磁性铁矿物的还原率不到60%，本发明所处理的弱磁性铁矿物物料含铁品位为15～45%，得到的铁精矿其铁品位大于60%，回收率大于80%。（4）突破传统工艺处理贫、细、杂难选红铁矿和含铁工业废料成本高、效率低的瓶颈，使目前传统工艺难以处理的大量铁矿资源得到回收和利用。

图1. 矿识的4个页面 a: 选取待识别的矿物，可现场拍照获取或从手机相册中选取 b: 截取待识别矿物中心图 c: 输入便携硬度仪测量或经验估计所得的硬度值后得到识别结果 d: 可以不使用硬度值，仅用图片进行识别 表1 矿识与其他相关工作的对比 图片类型 相关研究 性能 可识别矿物数 准确率(%) Raman spectroscopy 拉曼光谱 Computers & geosciences 2013 6 83.0 Microscope 显微镜 Sensors 2019 4 90.9 Mathematical and Computational Applications 2011 5 93.9 Photo 相机图片 Artificial Intelligence in Theory and Practice, 2008 6 91.0 Minerals 2019 12 74.2 photo & hardness 相机图片+硬度 矿识 36 90.6   表2 矿识能够识别的36种矿物及其准确率 矿物名 样本数  仅用图片识别的正确数 结合图片与硬度识别的正确数 Agate玛瑙 5 5 5 almandine铁铝榴石 6 4 4 azurite蓝铜矿 2 1 2 beryl绿柱石 1 1 1 chalcopyrite黄铜矿 2 1 2 cinnabar辰砂 1 1 1 copper铜 2 2 2 fluorite萤石，氟石 11 8 10 galena方铅矿 3 2 3 halite石盐 1 1 1 hematite赤铁矿 8 1 5 malachite孔雀石 6 5 5 opal欧泊 1 1 1 orpiment雌黄 3 1 3 pyrite黄铁矿 6 5 6 quartz石英 4 4 4 sphalerite闪锌矿 1 0 0 stibnite辉锑矿 8 7 8 sulphur硫磺 2 2 2 total 73 52 65 Accuracy \ 71.2% 89%    

岩石、矿物与土壤资源箱  型号：QDY1501 实验清单： 认识岩石            认识矿物 仍是土壤 岩石与矿物之间的关系 观察土壤的特点与特征

项目简介本项目技术从甲基萘馏分和洗油馏分中萃取、 分离出喹啉异喹啉馏分， 然后通过精馏分离出高纯度的喹啉、 异喹啉产品。 所涉及的主要设备有： 精馏塔、 空气冷却器、 再沸器、 真空泵、 离心泵， 操作成本主要来自中压水蒸汽的消耗。 精馏法提取喹啉异喹啉工业技术的主要特点是： 技术成熟、 操作弹性大； 一机多用（稍作调整， 可用于多种煤焦油化学品的提取）。成熟程度和所需建设条件成熟程度： 本喹啉异喹啉工业生产技术是在国内宝钢化工有限公司吡啶、 喹啉工业生产技