固体研究论文

固体物理学是研究固体物质的物理性质、微观结构、构成物质的各种粒子的运动形态，及其相互关系的科学。它是物理学中内容极丰富、应用极广泛的分支学科。固体通常指在承受切应力时具有一定程度刚性的物质，包括晶体和非晶态固体。固体物理是微电子技术、光电子学技术、能源技术、材料科学等技术学科的基础，固体物理的研究论文占物理学中研究论文的三分之一以上。固体物理学的成就和实验手段对化学物理、催化学科、生命科学、地学等的影响日益增长，正在形成新的交叉领域。新的实验条件和技术日新月异，正为固体物理不断开拓新的研究领域！

矿山固体废弃物的处理与利用论文本文主要从我国矿山固体废弃物的现状进行探讨，分析目前对矿山固体废弃物的处理方法，提高矿山固体废弃物的回收利用率，以期对当前的矿山开采提供借鉴价值。

矿山固体废弃物的处理与利用论文【1】

摘要：随着我国冶金业的快速发展，矿山开采的力度也逐渐加大。在矿山开采过程中，矿山固体废弃物的数量也越来越多。

关键词：矿山固体废弃物 处理 利用

1 我国矿山固体废弃物的现状分析

我国的矿产资源非常丰富，矿产资源总量大、采矿企业较多，在矿山开采过程中，由于不合理的开采利用，在日积月累中产生了大量矿山固体废弃物。矿山固体废弃物的来源主要有四种：废石、尾矿、粉煤灰和煤矸石，其中以废石居多。

由于我国矿山开采的规模较大，且中小采矿企业居多，矿山固体废弃物的总量呈不断上升的趋势，以山西等采煤大省为例，一个省份的矿山固体废弃物可达到几亿甚至几十亿吨。

矿产资源的不合理开发，产生了大量的矿山固体废弃物，不仅造成了矿产资源的浪费，对生态环境也造成了很大的影响。矿山固体废弃物堆砌在土地表面，破坏地表的土地、自然景观和植被，水土流失加剧，对生态环境造成严重破坏。

再者，由于尾矿和废石的随意堆砌，可能引起河道淤塞，造成水体污染。矿山固体废弃物中的重金属含量和化学药剂较多，对地表水和地下水造成严重污染。同时，在干旱天气下，固体废弃物可能会产生大量扬尘。对大气造成污染。

2 矿山固体废弃物的处理

堆置处理

该种处理方法即将矿山固体废弃物直接堆放到指定的地方。该指定的地方要符合以下几个条件：一是要注意不能造成地下水的污染，防止矿山固体废弃物的堆放而造成的地下水水质下降。

二是注意不能造成地表水的污染，防止因矿山固体废弃物的风化淋蚀而造成的地表水的污染或者泥沙加重。三是要注意减少矿山固体废弃物的大气污染，减少风蚀程度。四是要注意矿山固体废弃物的堆放安全，防止因矿山固体废弃物大量堆放而引起的地震或洪水等灾害。

在堆放场地的选择时，应对场地的水文情况、地形、风向等综合考虑。同时，在尾矿堆放的选择时，由于尾矿的特殊性，其堆放要求更高，尾矿坝的基础材料的强度要求非常高，且不能透水。可以采取两种方式，一是粗细尾矿残渣的共处理，二是尾矿的半干堆垛。

在矿山固体废弃物堆放好之后，要在堆放表面盖上泥土或者石块，或者种植植物，或者对覆盖便面进行化学方法的处理，保持堆放物的稳定，减少二次污染源，防止对水资源和大气环境造成更严重的

污染。

复垦处理

目前，复垦处理是矿山固体废弃物处理的重要方法，将矿山开采与土地复垦结合起来，在矿山开采的过程中，在表土采掘之后，可将矿产资源表面的土壤进行存储，在开采施工完结之后，将矿山固体废弃物填至开采区，然后铺垫表土，种植植物，复垦种植的过程才算完成，复垦后的土地能够用以修建公共基础设施和农林牧渔等的生产。

填埋处理

该种方法主要是为了防止在矿产资源开采之后，形成大量的采空区的情况。一般是将水泥与尾矿砂混合起来，以胶结填充法填充采空区，防止采矿过程中的矿山坍塌造成的人员伤亡。在填埋有毒有害的矿山固体废物时，应充分考虑地下水和地表水的保护，防止水资源的污染和破坏，对场地环境进行综合考虑，保证填埋的安全。

3 矿山固体废弃物的利用

矿山固体废弃物的处理，是为了减少矿山开采过程中所造成的环境污染和生态破坏。随着循环经济和可持续发展理念的提出，矿山固体废弃物的处理应充分利用现代先进的科学技术，对废弃物进行回收利用，实现资源的循环发展和可持续发展。

在矿山开采过程中，不仅要充分利用现代的采矿技术和先进的采矿设备，提高采矿作业的效率，减少矿产资源的浪费。加强采矿管理，特别是对中小型的采矿企业的采矿环节进行严格管理，防止因人为因素造成的矿山固体废弃物的增多。

同时，在采矿过程中，要加强对矿产资源的勘探和开发设计，以矿山固体废弃物作为采空区的充填物，实现资源的回收利用，也减少了矿山固体废弃物对生态环境的破坏。

从废弃物中回收有用元素

如前所述，矿山固体废弃物中含有大量的重金属元素，如在铅锌尾矿中含有大量的铅、锌、银等元素，在锡尾矿中含有大量的铜和锌及伴生元素，在矿山固体废弃物的处理中，如果能将这些有用元素进行回收利用，不仅能减少对环境造成的破坏，还能将其用于生产实践中，促进社会生产的进步。

在回收过程中，可以采取电解气浮法、溶剂萃取法、重磁浮法和电极回收法等方法，近年来，微生物浸出技术不断发展，在实际的生产实践中应用范围越来越广。

制作建材

矿山固体废弃物可以用以制作建材，主要有三种：一是用以制作水泥和硅酸盐建材，由于矿山固体废弃物中含有大量的铝、硅等元素，可以经提取之后制作硅酸盐建材。二是玻璃。

如在石英脉型的金矿和钨矿中含有大量的石英，碳酸盐矿含有大量的萤石、方解石、白云石，花岗岩型的尾矿都可以作为生产玻璃的原料和配料。三是微晶玻璃的制造。微晶玻璃又可称之为玻璃陶瓷，是在基础玻璃的基础上进行控制晶化而形成的特殊种类的玻璃。

它可以通过对金属尾矿的回收利用而制作，微晶玻璃能够用以建筑房屋的隔墙，其耐热性和节能型都比较好。

四是铸石。矿山固体废弃物中含有大量的煤矸石和废石，如果在矿山固体废弃物中，含有花岗岩、白云岩、萤石、玄武岩、石灰岩等，都可以将其作为铸石的理想铸石原料。在现代的工业生产中，铸石是一种非常重要的生产原料，在一定条件下可以代替合金材料、钢铁等原料，具有很强的生产适用性。

4 结语

矿产资源的开采，是一项关系国计民生的大事，在矿产资源的开采过程中，应以先进的开采技术和开采设备，提高采矿的效率，控制矿山固体废弃物的产生，减少生态环境的破坏。

目前，矿山固体废弃物的处理方法主要有以下三种：堆置处理、复垦处理、填埋处理。随着循环经济的发展和可持续发展理念的提出，矿山固体废弃物的回收利用成为经济可持续发展的必由之路，将矿山固体废弃物进行有效回收，不仅能为社会生产提供所需的原料，还能减少对生态环境的破坏，促进经济的可持续发展。

参考文献

[1] 孙轶刚，邓君萍.矿山固体废弃物处理与再利用[J].价值工程，2010，29(12).

[2] 汪金花，李富平.基于GIS的矿山企业固体废弃物管理系统[J].金属矿山，2012(6).

[3] 戴开文.煤矿开采固体废弃物对环境的损坏及治理方法[J].中小企业管理与科技，2010(3).

[4] 郑建军，刘占全.利用矿山固体废物料固结矿区路面的试验研究[J].金属矿山，2012(6).

矿山固体废弃物的处理与利用【2】

[摘 要]我国冶金工业快速发展，促使矿山的开发力度加大，随之产生大量矿山固体废弃物。矿山固体废弃物污染包括露天矿剥离和坑内采矿产生的大量废石、选矿产生的尾矿和冶炼产生的矿渣等。

[关键词]矿山 矿渣 固体废弃物 处理 利用

1.引言

我国的矿产资源非常丰富，矿产资源总量大、在矿山开采过程中，由于不合理的开采利用，在日积月累中产生了大量矿山固体废弃物。矿山固体废弃物的来源主要有废石、尾矿、粉煤灰等。

某集团公司下属几个矿区，主要生产非金属矿产，属于中小采矿企业，由于近几年开发量大，矿山固体废弃物的总量呈不断上升的趋势，产生了大量的矿山固体废弃物，不仅造成了矿产资源的浪费，对生态环境也造成了很大的影响。

矿山固体废物概括起来主要分为两类：一类是尾矿，即在选矿加工过程中排放的固体废物，其储存场地称之为尾矿库;另一类是剥离废石，即在开采矿石过程中剥离出的岩土物料，堆放废石地称之为排土场。

矿山固体废弃物堆砌在土地表面，破坏地表的土地、自然景观和植被，水土流失加剧，对生态环境造成严重破坏。再者，由于尾矿和废石的`随意堆砌，在干旱天气下，固体废弃物可能会产生大量扬尘。对大气造成污染。

2. 固体废弃物的危害

固体废弃物直接造成环境污染，破坏生态环境

该公司的下属矿山是将从地下开采的矿石运输到露天，经过初选，直接或二次加工成小颗粒运输到加工厂。由于该生产方式属于粗放式加工生产，在加工生产过程中会产生堆积在露天厂区外固体废弃物。固体废弃物没有进行有效的遮挡，会对厂区环境造成直接污染。特别是尾矿堆存需要占用大量土地。

据不完全统计，我国尾矿堆放占用土地达1300多万亩，随着老的尾矿库闭库，新的尾矿库不断增加，必将占用更多的土地。

固废堆场如此大面积占地，尽管多为山坡地，但对植被的破坏仍然是十分严重的。不仅如此，堆场压占土地，还会破坏地貌，造成水土流失和土壤涵养功能的衰减与退化。这些都可能使生态环境失衡。

固体废弃物堆存造成严重的矿产资源浪费

特别是矿石品位低，大多呈多组分共生，矿物堪布粒度细，再加上选矿技术设备落后，管理水平低，因此，浪费与固体废弃物中的有用资源是相当可观的。

固体废弃物堆存存在安全隐患

固体废物易产生流动、塌陷和滑坡，一旦发生事故，其造成的破坏是相当巨大的。

3.矿山固体废弃物的处理

固体废弃物处理的目标

固体废弃物处理的目标是无害化、减量化、资源化。根据该公司特点，该公司生产加工的非金属矿不含有害杂质，所以，该公司处理的目标是减量化和资源化。

处理方法

堆置处理

该种处理方法即将矿山固体废弃物直接堆放到指定的地方。可以采取尾矿的半干堆垛。在矿山固体废弃物堆放好之后，保持堆放物的稳定，减少二次污染源，防止对水资源和大气环境造成污染。

填埋处理

该种方法主要是为了防止在矿产资源开采之后，形成大量的采空区的情况。

以上两种方法是对固体废弃物的处理，更为优化的作法是矿山固体废弃物的利用。增加效益，实现可持续发展。

4.矿山固体废弃物的利用

矿山固体废物处理是为了减少矿山开采过程中所造成的环境污染和生态破坏，但依据可持续发展理念，我们应该采用合理、有效的工艺对矿山固体废物进行加工利用或直接利用。

针对该企业的特别，我们主要采取以下几个方面对其进行利用。

制作建筑材料。根据矿山特点，可以用尾矿经提取之后制作硅酸盐建材。

土壤改良剂。由于不合理的施肥和灌溉，为提高产量造成的土壤板结，地力下降，重金属含量严重超出其背景值等也造成了优质土壤的严重退化。由于该矿山的尾渣含有改善土壤的元素，可以做为土壤改良剂的原料之一。

微量元素肥料。

建立生态区。可以在尾矿排放区域建造一些陆地和人工湿地，种植植物，优化周围环境，恢复生态系统。

5.存在问题

总体上，矿山固体废物资源化综合利用与无害化处理起步较晚，虽然不少矿山企业和科研院校做了大量工作，同时也也取得一定的成效，但总体发展不缓慢，仍存在一些问题。主要有：

企业积极性不高

政府虽然制定了资源综合利用减免税的优惠政策，但没有具体制定针对尾矿和废石利用的鼓励性政策，导致不能充分调动企业开展固体废物综合回收利用的积极性。

固体废弃物应用领域较窄

目前我国矿山固体废物的综合利用大多局限于回收有用成分及用作生产建筑材料，高附加值产品少，没有市场竞争力。这也是导致企业积极性不高的另一个因素。

6.建议

倡导矿山企业清洁生产

该项主要是靠政府支持，通过各种政策及技术帮助来引导企业进行。努力实现固体废物的减量化、资源化、无害化，推行清洁生产，把固体废物尽可能消灭在生产过程中

鼓励发展固体废物处理产业

鼓励企业建立循环经济生产系统，建立与市场经济接轨的固体废物管理与运行机制，走向开放与合作，实现企业化经营，走产业化道路，发展中国的矿山经济，改善我们的矿山环境。

7.结语

想要解决矿山固体废弃物的这个问题，是需要国家和地方政府、矿山企业、科研部门共同的攻关和开发。矿山的固体废弃物的产生既是我国矿产资源特点决定的，也是我国千百年矿业开发的历史积累，更是矿产资源利用不合理的结果，矿山废弃物中含有大量未利用的宝贵矿产资源，但其开发难度较高、技术含量较高、需求资金较大，所以更需要各个方面的共同努力，这样才可以走可持续发展的道路。

参考文献

[1] 浅谈矿山固体废弃物的处理与利用;科技创新导报;2013，.

[2] 综合利用矿山固体废弃物 提升企业效益;晋琼粤川鲁冀辽七省金属(冶金)学会第二十一届矿业学术交流会论文集;490.

[3] 矿山固体废物的处理与处置;矿产保护与利用;2003年10月第5期.

[4] 矿山固体废物处理与处置技术发展报告;国家环境保护矿山固体废物处理与处置工程技术中心.

[5] 我国矿山固体废物的资源化利用及处置; 现代矿业;2012年10月第10期.

固体废物处理与处置教学改革研究论文

摘要 ：固体废物处理与处置是环境工程专业学生必修的主干课程，随着社会发展，社会对具有扎实专业知识和优秀的实践能力的复合型人才需求量增加，这对传统的教学体系和方法提出了更高的要求。本论文结合本课程的教学实践，从本课程的教学内容、教学方法及考核方式等方面进行了改革探索，期待可为固体废物处理与处置课程及其他课程的教学提供参考。

关键词 ：固体废物处理与处置;教学内容;教学方法;考核方式

固体废物处理与处置是环境工程专业学生必修的主干课程，是涉及运用现代的物理、化学及生物的方法解决固体废物的减量化、无害化和资源化的重要课程，具有较强的理论性和工程应用性，课程的主要内容是从事环境工程的技术人员及管理人员务必理解并掌握的专业知识[1]。固体废物处理与处置课程设置的目的是使学生理解并掌握固体废物的处理、处置与资源化的基础知识，培养学生理论结合实践的能力，提高学生专业综合素质。随着社会的发展和科技的进步，固体废物的种类和数量逐渐增加，固体废物的处理、处置与资源化显得尤为重要。不断涌现固体废物处理处置的一些新技术和新方法，如何将其及时、有效地体现在教学过程中，是从事本课程教学人员重要思考的内容。此外，社会对具有扎实专业知识和优秀的实践能力的复合型人才需求量增加，这对传统的教学体系和方法提出了更高的要求。如何高效培养具有厚实的固体废物处理与处置的理论知识和较强分析解决实际环境工程问题的综合能力及创新思维的高级人才，是固体废物的处理与处置任课教师需认真思考的问题。目前，固体废物处理与处置课程传统的教学内容和方法存在一些不足之处，例如：教学内容陈旧、教学方法不丰富及考核方式单一等[2]。本论文结合本课程的教学实践，从本课程的教学内容、教学方法与手段及考核方式等方面提出了改革措施，期待可以为固体废物处理与处置课程的教学提供参考。本课程改革针对固体废物处理与处置课程内容和环境工程的专业特点，融合学生、社会、教师三方的需求，将体现本门课程教学的“指向性、实践性”的原则作为课程改革的最终目的。首先，根据学生和社会对该课程的要求，调整课程指导思想，将掌握固体废物处理与处置基本理论，重点强化实践应用技能，培养工程设计能力作为教学主线。具体来讲，将课程内容分为基本理论、实验及现场实习与实践四个教学环节，建立一套完善的课程教学体系。

1高效讲授教学内容

本校固体废物处理与处置课程选用的教材是化学工业出版社出版、蒋建国教授编著的固体废物处置与资源化（第二版），“十二五”普通高等教育本科规划教材。本教材从体系结构到内容系统全面，充分体现基础理论和工程实践相结合的特点，同时，讲授过程中以何品晶教授主编的《固体废物处理与资源化技术》和宁平教授主编的《固体废物处理与处置》作为参考。课堂讲授过程中重点突出，层次分明，增强师生互动，提高学生参与感，有效吸收课堂知识。此外，增加研究前沿与热点问题，在课程讲授中增加一些该技术领域的最新成果，及时对于教学内容进行动态的调整，在坚持教学大纲的前提下，尽量为学生介绍该领域内最新的处理技术、前沿的研究动态和重要的科研成果。为开拓学生视野，可增加餐厨垃圾处理、污泥处理的内容介绍，在讲授垃圾填埋技术时，可以介绍将垃圾填埋气回收利用清洁发展机制（CDM）项目相关的内容。

2优化教学方法

教学方法的运用，是影响教学质量的重要因素，同时，影响学生的学习效果和学习兴趣。因此，选择适合的教学方法，是保证教学内容有效转化成学生所掌握的知识的重要途径，是教学环节的重中之重[3]。

合理利用多媒体教学

将多媒体教学有效辅助课上知识的传授将每节课的重点、难点及学生需要下节课预习的内容展示出来，使得学生印象深刻。针对难以理解的工艺或设备，制作成动画，形象地展示出来，帮助学生易于掌握。例如，在讲授固体废物的分选部分，涉及多种分选方式及设备，采用和公司联合开发的仿真软件，将抽象的设备和工艺动态的展示，大大提高学生学习兴趣，巩固对知识的掌握。

采用案例式教学法

案例教学法是美国卡内基小组《准备就绪的国家：二十一世纪的教师》中提出的一种教学方法，即把实际案例有效地用在教学活动中，让学生在实际案例的学习过程中，提高学习兴趣，更深刻掌握所学的理论知识，并可以将理论知识用于指导实践活动，提高学生在实践中解决问题的能力，提高教学效果[4]。在案例式教学法中，选择案例时，需紧密结合课程的理论知识和课程的重点，并有思考的空间。比如在介绍生活垃圾的收集与分类部分，向学生讲述在垃圾分类有丰富的经验的德国和日本的分类方式，用多媒体形象地展示其收集设备，分类方式以及国家对公民的垃圾分类的教育。日本的垃圾收集与分类形成了以公民参与为中心的多主体协同治理机制[5]，这些成功的案例给我国垃圾分类事业提供了宝贵的经验，学生在学习中更加重视垃圾分类，同时将学到的知识去影响更多的人，为其走向社会，奉献社会提供机会。重视实验与实践实验实习与科研实践环节都是培养学生发现问题、分析解决问题能力的最有效途径。

固体废物处理与处置实验

在我们已经建立的.实验平台体系中，第一阶段是基础验证性实验，主要培养学生的基本实验技能和动手能力，主要的实验有典型固体废物热值的测定，固体废物水分、灰分的测定，危险废物（飞灰）的水泥固化，和填埋场稳定化过程模拟；第二阶段是分析研究性实验，实验条件为已知，但实验结果却是未知。以填埋场渗滤液性质测定实验为例：从天津市双口生活垃圾卫生填埋场取垃圾渗滤液，垃圾填埋时间久的部位产生的老龄渗滤液和填埋时间短的新鲜渗滤液。学生分组完成，每组均测这两个样品的BOD、COD、PH、电导率、SS五个指标。学生需要根据渗滤液的测得数据，分析不同时期渗滤液的性质区别，得出实验结论。

在实习环节

组织学生到天津市双口生活垃圾卫生填埋场实习，了解垃圾填埋的工艺，垃圾渗滤液的处理及填埋气的收集。要求学生总结实习期间遇到的各种问题，并给出合理的解决方法，实习期间定时召开分组讨论会，并邀请实践经验丰富的工程师一起交流实习心得和收获，这些对于学生积累工程经验，提高分析解决实际问题的能力都有很大帮助。

课外科研实践

结合课程教学内容，定期招募研究小组和本科生创新计划成员，设立适合本科生的固体废物处理处置领域的研究项目，对于课上的讲授内容形成一个补充和拓展，增强学生学习兴趣，培养创新思维，提高学生动手能力。

3建立多层次考核方式

在教学改革实践过程中对课程考核方式进行适当改革,采用期末考试、课程实验及过程性考核相结合的多层次考核方式。固体废物处理与处置的课程总成绩由课程的期末成绩和实验成绩两部分组成，课程的期末成绩占70%，实验成绩占30%。重视固体废物处理与处置的实验，提高学生解决实验和实践过程中分析问题和解决问题的能力。实验成绩由实验报告和学生在实验过程中的综合表现给出。课程的期末成绩的比例分别为期末试卷卷面成绩占70%，平时成绩占30%。平时成绩主要根据考勤、作业及课上问题的回答给出。在重视平时成绩的过程中，引导学生培养学习兴趣，提高学生上课的主动性，集中学生注意力，积极思考和回答老师提出的问题，引导学生跟紧课堂节奏，提高学习效果。

参考文献:

[1]谷晋川,梅自良,江元霞，等.“固体废物的处理与处置”课程短学时教学体会,高等教育研究,2006,22(4):37－39．

[2]黄向东,薛冬.固体废物处理与处置课程教学存在问题及改革，广州化工，2013,41（11）295－296.

[3]田文杰，王利剑.固体废物处理与处置课程教学的改革与创新.洛阳理工学院学报(自然科学版),2009,19(3):97－98.

[4]赵如金.“固体废物的处理与处置”教学改革探索与实践.科教文汇,2008,(18):48－53.

[5]吕维霞杜娟.日本垃圾分类管理经验及其对中国的启示，华中师范大学学报（人文社会科学版），2016,55（1）39－53.

表示电流方向是垂直纸面向里的。