章丽萍，马项阳，吴胜念，薛静雯，郑 洋，何绪文

(中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院，北京 100083)

煤系地层和煤中的硫铁矿(FeS2)是形成酸性矿井水的物质来源[1-2]。在高硫煤层的开采过程中[3]，空气提供了氧化过程中所必须的O2，地下水渗入提供了H2O，并与残留煤的接触，使煤层和顶底板中的硫铁矿[4]、有机硫在氧存在的条件下，经过化学和生物氧化作用，形成H2SO4以及以Fe为主的各种金属离子，游离的硫酸使矿井水呈酸性[5-6]。我国的南方矿区，如川、贵、粤、湘、鄂、桂、浙和闽等，都不同程度地产生了酸性矿井水问题。

目前处理酸性矿井水的方法主要有中和法、微生物法、人工湿地法[7]、粉煤灰吸附法等[8]。我国酸性矿井水基本上采用中和法处理，投加碱性药剂或以石灰石、白云石为滤料进行过滤中和[9]。中和法的优点是对中和剂石灰石颗粒直径无严格要求、设备比较简单、操作管理方便、处理费用低[10]；缺点是设备比较庞杂、噪声大、环境条件较差、二次污染严重。反应产物CaSO4、Fe(OH)3与过剩的石灰石[11]混杂在一起，处理困难，同时缓冲能力差，投加量不易控制，容易中和过度，且处理成本较高。

我国东北、西北、华北和华南地区均有菱镁矿分布，目前探明储量大于30亿t，远景储量估计在50亿t以上。用菱镁矿制备耐火材料时会产生大量尾矿，既浪费资源，又严重污染矿区生态环境[12]。将这些菱镁矿尾矿在540～800 ℃煅烧，即可得到价格低廉、 氧化镁活性成分含量高的轻烧镁粉，用此轻烧镁粉作中和剂处理酸性矿井水时，除二氧化硅外，其余碱性成分都能发挥作用，少量的二氧化硅形成沉渣[13]。……