堿礦渣水泥石對Cr6+固結(jié)效率的研究.pdf

1、六價(jià)鉻離子（Cr6+）是一種溶解度大遷移能力強(qiáng)，毒性極強(qiáng)且具有致癌性的重金屬離子，妥善處理含有 Cr6+的危險(xiǎn)廢棄物有十分積極的社會(huì)意義。穩(wěn)定固化技術(shù)是國際上處理重金屬廢棄物的主要方法之一。與傳統(tǒng)的固化基材普通硅酸鹽水泥相比，堿礦渣水泥石具有孔隙率低、強(qiáng)度高、孔徑尺寸小、耐久性好等特點(diǎn)，是十分有潛力的固化基材。因此，加強(qiáng)堿礦渣水泥石對 Cr6+固結(jié)效率主要影響因素及規(guī)律的研究，探索提高固結(jié)效率的技術(shù)措施，能為堿礦渣膠結(jié)材在處置含重金屬離

2、子廢物領(lǐng)域的應(yīng)用提供技術(shù)基礎(chǔ)，具有一定的學(xué)術(shù)價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。
　　本文采用堿礦渣水泥石固化 Cr6+，主要研究了水膠比、堿種類、堿當(dāng)量、水玻璃模數(shù)、固態(tài)組分對堿礦渣水泥-Cr6+固結(jié)效率的影響規(guī)律。采用 X-射線衍射(XRD)、掃描電子電鏡(SEM)、綜合熱分析(TG-DSC)等測試手段研究了堿礦渣水泥固化體的水化過程、水化產(chǎn)物及微觀形貌，通過氮吸附方法分析了堿礦渣水泥固化體的孔結(jié)構(gòu)，結(jié)合孔溶液和水化動(dòng)力學(xué)分析，探索研究了堿

3、礦渣水泥石對重金屬離子Cr6+的固結(jié)機(jī)理。研究結(jié)果表明：
　　堿礦渣水泥石對 Cr6+的固結(jié)效率明顯好于同條件下的硅酸鹽水泥體系，主要原因在于礦渣還原性的解毒作用，水化產(chǎn)物（低鈣硅比的 C-S-H凝膠和少量的類水滑石相）的吸附和同晶取代作用，以及大量微孔的物理包裹作用。
　　堿礦渣水泥石對重金屬離子 Cr6+的固結(jié)效率與堿當(dāng)量和水玻璃模數(shù)有關(guān)，當(dāng)摻入1％Cr6+時(shí)，同一水玻璃模數(shù)下，堿當(dāng)量在3%-6%范圍內(nèi)，提高堿當(dāng)量，Cr

4、6+浸出濃度先降低后升高；同一堿當(dāng)量下，各齡期 Cr6+浸出濃度隨水玻璃模數(shù)的增大而升高。
　　當(dāng)堿當(dāng)量為5%，水玻璃模數(shù)1.5，Cr6+摻入量1%時(shí)，熟料、粉煤灰摻量在0-30%范圍內(nèi)變化，低摻量有利于降低固化體中Cr6+的浸出濃度；MgO摻量在0-10%范圍內(nèi)變化，提高摻量有利于降低固化體中Cr6+的浸出濃度；熟石灰以5%等量取代礦渣時(shí)，固化體早期抗壓強(qiáng)度較未摻入的有所提高，而后期強(qiáng)度下降；固化體顆粒各齡期的浸出濃度均小于堿礦