我国工业固体废弃物排放量大,容易对生态环境产生破坏并威胁人类健康,因此工业固体废弃物的资源化再利用引起社会的广泛关注。根据固体废弃物的潜在防灭火特性,其可以作为原材料用于制备矿用防灭火复合凝胶,在实现废弃资源循环再利用的同时还能达到防治煤矿自燃火灾的目的。为了进一步推动工业固体废弃物在矿用防灭火复合凝胶材料中的资源化利用,完善和发展其在煤矿火灾防治中的应用,总结了矿用防灭火复合凝胶的防灭火机理,归纳了固体废弃物的防灭火特性,讨论了固体废弃物制备矿用防灭火复合凝胶的成胶机理和影响因素,阐述了矿用防灭火复合凝胶的注胶工艺及应用现状。针对目前的研究,发现固体废弃物复合凝胶的成胶机理不明确、固体废弃物胶凝活性未有效激发、固体废弃物复合凝胶的运输过程存在沉淀管堵以及固体废弃物应用时的安全性等问题,针对性提出了解决方向,如微尺度模拟、复合激活、新型激活材料、智能化注胶及离子固化等。并在以上解决方向基础上展望了今后固体废弃物制备矿用防灭火复合凝胶的研究重点,未来将围绕固体废弃物在制备防灭火复合凝胶的高效利用、固体废弃物复合凝胶的长效防灭火、智能凝胶防灭火监控一体化系统等展开研究。这些研究方向有助于工业固体废弃物在矿用防灭火复合凝胶材料方面的高附加值利用,并规模化用于煤矿自燃火灾的防治,保障国家财产及工人生命安全。
引 言
1防灭火原理
2固体废弃物的种类及特点
2.1固体废弃物的防灭火特性
2.2常用固体废弃物种类及其胶凝性
2.2.1粉煤灰
2.2.2钢渣
2.2.3矿渣
2.2.4污泥
3防灭火复合凝胶的制备
3.1成胶机理
3.2影响因素
3.2.1固体废弃物掺量
3.2.2钙硅比
3.2.3Al掺杂
3.2.4化学激活
3.2.5养护温度
4注胶工艺及应用
5固体废弃物制备防灭火复合凝胶存在的问题及解决方向
5.1固体废弃物复合凝胶的成胶机理不明确
5.2固体废弃物的胶凝活性并未做到有效激发
5.3固体废弃物复合凝胶的运输过程存在沉淀管堵现象
5.4固体废弃物应用时的安全性问题
6今后固体废弃物制备防灭火复合凝胶的研究重点
6.1固体废弃物在制备防灭火复合凝胶的高效利用
6.2固体废弃物复合凝胶的长效防灭火
6.3智能凝胶防灭火监控一体化系统
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司 中国煤炭学会学术期刊工作委员会