固化鉻和鎳的地聚合物配合比優(yōu)化、機理及長期穩(wěn)定性研究.pdf

1、本文利用粉煤灰、礦粉替代地聚合物常用的偏高嶺土，采用堿性激發(fā)復合新技術，提出了適用于固化鉻和鎳的粉煤灰基地聚合物配合比；測試了堿性激發(fā)劑溶液中地聚合物原材料單獨和復合對重金屬鉻和/或鎳離子的吸附性能；在此基礎上，提出將礦粉以粉煤灰基地聚合物外加劑的形式摻入，以配制粉煤灰基地聚合物，并研究了其固化重金屬鉻和鎳離子效果及機理；此外，對粉煤灰基地聚合物固化重金屬鉻的長期穩(wěn)定性進行了探索性的研究.研究結果如下：原材料單獨和多元復合吸附堿性激發(fā)劑

2、中Ni2+和或Cr6+的效率及機理在堿性激發(fā)劑溶液中，偏高嶺土、粉煤灰、礦粉等原材料單獨吸附Ni2+的效率幾乎可達到100％，對Cr6+的吸附卻有很大差異：其中礦粉吸附Cr6+的效率最高，可達60％，偏高嶺土對Cr6+的吸附效率最低，僅為10％。原材料的二元和三元復合體系中，礦粉吸附Cr6+的能力仍然占主導地位。 當Ni2+和Cr6+同時存在于堿性溶液中時，礦粉、粉煤灰吸附Ni2+的效率不受Cr6+存在的影響；而對Cr6+的吸附

3、效率卻隨原材料的不同而變化，在有Ni2+和Cr6+共同存在的條件下，礦粉吸附Cr6+的能力可達100％，粉煤灰吸附Cr6+的效率達到了28％，吸附效率比吸附單獨的cr6+提高了近10％，偏高嶺土吸附Cr6+的效率并沒有受Ni2+存在的影響. 傅立葉紅外光譜分析結果表明，Cr3+或Cr6+的摻入并不影響粉煤灰基地聚合物的整體聚合趨勢；但是，卻使粉煤灰基地聚合物中Si-O-Si在不同時間下的波數發(fā)生了改變；結果證明Cr3+比Cr6+

4、更容易融入到粉煤灰基地聚合物結構的形成之中.而Cr3+或Cr6+對Al-O-Si的波數不隨鉻離子價態(tài)的變化而有所差異，Cr3+或Cr6+的摻入并沒有影響Al-O-Si的結構。 固化重金屬用地聚合物的配制及固化機理研究了礦粉作為粉煤灰基地聚合物外加劑使用的可行性。礦粉的摻量為4％?？箟簭姸葴y試結果表明，與不摻礦粉的粉煤灰基地聚合物相比，4％礦粉摻入后粉煤灰基地聚合物在30℃下養(yǎng)護14天的抗壓強度可提高18MPa以上，達到50MPa

5、；微觀分析結果表明，礦粉的摻入可以產生更多的無定形產物，增加凝膠產物的數量，并且能細化其孔隙，減少孔隙率，從而使得粉煤灰基地聚合物的強度得以提高。 粉煤灰基地聚合物固化人工合成Ni2+和Cr3+污泥的研究結果表明，摻入Cr3+污泥后，粉煤灰基地聚合物中Si和Al元素的浸出量較不摻污泥時減少了，且浸出硅元素減少的幅度比浸出鋁元素降低的幅度要大；微觀測試結果揭示Cr3+參與了粉煤灰基地聚合物中硅酸結構的聚合，粉煤灰地聚合物固封Cr3