垃圾焚烧电厂产生的焚烧飞灰含有有机有毒物质、大量能被水浸出的重金属等物质,属于全世界公认的危险废物。对垃圾焚烧飞灰的处理主要是通过适宜的固化/稳定化手段使之达到无害化。目前常用的固化/稳定化手段有硅酸盐水泥固化、熔融固化、塑性材料固化和化学药剂稳定化等方法。由于碱矿渣与硅酸盐水泥相比具有强度高、抗渗、抗腐蚀等特性,而且能够大量利用工业废渣,本课题使用碱矿渣固化/稳定化垃圾焚烧飞灰,做了大量实验研究。本文以盐城市垃圾焚烧发电厂的飞灰为研究对象。对飞灰进行了元素组成、矿物组成、重金属形态等分析,并对飞灰的微观形貌进行了测试。使用碱矿渣对原飞灰、水洗飞灰,热活化飞灰进行固化/稳定化处理,考察了碱矿渣对不同飞灰的固化效果,并对不同固化条件下试块的重金属浸出毒性进行了分析。研究结果表明,碱矿渣对飞灰进行直接固化处理,随着飞灰掺量的增加,抗压强度会迅速下降,且试体会产生膨胀。对飞灰采用水洗预处理,水洗后飞灰质量损失2.7%,说明飞灰中含有部分可溶性氯盐类物质。水洗预处理对焚烧飞灰固化试块的抗压强度影响不大,在10%掺量的情况下,水洗预处理的效果反而不如原飞灰,在掺量逐渐增大的情况下,水洗预处理后的飞灰固化试块表现出更好的稳定化效果。对飞灰进行热活化预处理,在4个温度点(700、800、900、1000℃)进行热激活,保温3 h。在相同的飞灰含量下,热活化预处理后焚烧飞灰固化试块的抗压强度与原飞灰和水洗飞灰相比有显著提高,其中经900℃热活化预处理的飞灰活性最优。与原飞灰相比,在30%掺量时,28d的抗压强度从12.4Mpa增加到46.0Mpa,并且固化试块的安定性良好,没有发生膨胀现象。这意味着热活化方法有可能作为一种有效的预处理手段,使飞灰做为碱胶凝材料的混合材加以利用,实现飞灰的资源化。飞灰中含有重金属,采用五态形态划分法对飞灰中的Pb、Cu、Cr、Zn和Cd五种重金属的形态作了分析。在Pb、Cu、Zn和Cd的不同形态中,铁锰结合态的含量最高;Cr的不同形态中,残余态的含量最高。对碱矿渣固化热活化飞灰的试体(28d)进行浸出毒性测试,五类重金属均未检出,符合环境保护要求。