陳曉玲，黨朝芬，李 成

（1.安徽理工大學(xué) 化學(xué)工程學(xué)院，安徽 淮南232001；2.淮南望峰崗選煤廠，安徽 淮南232000；3.中國(guó)科技大學(xué)，安徽 合肥230026）

煤泥泛指煤粉含水形成的半固體物，是煤炭選煤廠生產(chǎn)中的一種廢棄物，水分含量較高，低熱值，粒度組成細(xì)，所以大多數(shù)煤泥黏性大，有的還具有一定的流動(dòng)性。由于這些特性，導(dǎo)致了煤泥的堆放、貯存和運(yùn)輸都比較困難。這不但浪費(fèi)了寶貴的煤炭資源，而且造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。對(duì)淮南礦區(qū)來說，11家選礦廠每年生產(chǎn)300萬噸左右的煤泥，且淮南礦區(qū)煤泥的綜合利用率一直很低。

本文主要研究淮南地區(qū)煤泥的基本情況，通過實(shí)驗(yàn)探究淮南不同礦井中煤泥有機(jī)質(zhì)含量與碳含量，建立有機(jī)質(zhì)含量與碳含量之間的相關(guān)性，可以更好地表征煤泥的有機(jī)特性。該區(qū)煤泥中有機(jī)質(zhì)含量一般在35%以上，并含有植物生長(zhǎng)所必需的B、Cu、Mo、Mn等微量元素和較大的吸收容量，這種煤泥適宜作為生產(chǎn)生態(tài)有機(jī)肥的原料。煤泥有機(jī)生態(tài)肥料可增加土壤的疏松性、透氣性，改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力，達(dá)到增產(chǎn)目的。本研究為煤泥綜合利用探索了一條新的途徑［1－3］。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 煤泥有機(jī)質(zhì)含量測(cè)定（參照NY525－2002）使用重鉻酸鉀法［4］。

1.2 煤泥碳含量的測(cè)定運(yùn)用半自動(dòng)碳?xì)錅y(cè)定儀（參考 GB/T15460－1995）［5－6］。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

2.1 煤泥有機(jī)質(zhì)含量和碳含量相關(guān)性

2.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1。

表1 不同煤泥的有機(jī)質(zhì)含量和碳含量數(shù)據(jù)

2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

對(duì)所得數(shù)據(jù)利用Excel進(jìn)行分析，首先作散點(diǎn)圖，觀察有機(jī)質(zhì)含量和碳含量之間是否呈線性回歸關(guān)系。

由圖1可知，有機(jī)質(zhì)含量與碳含量明顯呈一元線性回歸關(guān)系。為確定其線性關(guān)系的顯著度，以碳含量為自變量、以有機(jī)質(zhì)含量為因變量建立經(jīng)驗(yàn)方程，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步分析。

對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，可得出經(jīng)驗(yàn)公式：y＝1.868x－0.125（以x表示碳含量，以y表示有機(jī)質(zhì)含量）。

相關(guān)系數(shù)檢驗(yàn)：

當(dāng)α＝0.05，n＝9時(shí)，查表得Rmin＝0.666。

圖1 以碳含量為自變量、以有機(jī)質(zhì)含量為因變量的散點(diǎn)圖

圖2 殘差圖

由圖2知R2＝0.9905＞Rmin，x與y之間呈顯著的線性關(guān)系，經(jīng)驗(yàn)公式有意義。

F檢驗(yàn)：Significance F＝2.43E－08＜0.01，建立的回歸方程非常顯著。

T檢驗(yàn)：P－value＝2.43E－08＜0.01，碳含量對(duì)有機(jī)質(zhì)含量的影響非常顯著。

3 生態(tài)肥制備

本次生態(tài)肥配置主要是將高有機(jī)質(zhì)含量的煤泥與低有機(jī)質(zhì)含量的煤矸石以一定的比例進(jìn)行復(fù)配，復(fù)配的生態(tài)肥以國(guó)家農(nóng)業(yè)部部頒NY525－2002為標(biāo)準(zhǔn)，有機(jī)質(zhì)含量在35%以上［7－10］。

（1）使用謝一礦煤泥與潘集矸石復(fù)配；

（2）使用潘二礦煤泥與潘集矸石復(fù)配；

（3）使用謝橋礦煤泥與潘集矸石復(fù)配。

擬將謝橋礦煤泥與潘集矸石按照質(zhì)量比5∶5進(jìn)行復(fù)配，取0.4988g謝橋礦煤泥與0.5045g潘集矸石混合攪拌均勻，通過實(shí)驗(yàn)得到生態(tài)肥有機(jī)質(zhì)含量為42.1%，而其理論值為43.6%，兩者相對(duì)誤差僅為－1.5%，證明上述經(jīng)驗(yàn)公式有效。

具體實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表2所示。

煤泥中有機(jī)質(zhì)含量與碳含量呈正相關(guān)關(guān)系，其經(jīng)驗(yàn)公式準(zhǔn)確度高，由煤泥和矸石復(fù)配制備的生態(tài)肥有機(jī)質(zhì)含量均在35%以上。該方法方便、經(jīng)濟(jì)，同時(shí)也可以處理廢棄的煤泥、矸石，提高煤炭資源的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)均有裨益，相關(guān)課題研究在立項(xiàng)和投入生產(chǎn)時(shí)也容易得到國(guó)家的大力支持，因此，煤泥的利用市場(chǎng)前景廣闊。

4 結(jié)論

（1）煤泥中碳含量與有機(jī)質(zhì)含量存在明顯的線性關(guān)系，其經(jīng)驗(yàn)公式可表示為y＝1.868x－0.125（以x表示碳含量，以y表示有機(jī)質(zhì)含量）。

（2）煤泥和矸石復(fù)配制備生態(tài)肥有機(jī)質(zhì)含量均在35%以上，符合國(guó)家農(nóng)業(yè)部頒發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)（NY525－2002）。

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