利用镁渣及粉煤灰基地质聚合物固化/稳定重金属实验研究

来源 :北方民族大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:MENTAL2010
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重金属污染对环境具有长期效应,含有重金属的废弃物在处理过程中,除可回收利用部分外,其余都需要进行固化/稳定化处理以达到无害化的目的。固化/稳定化处理由于具有实施方便、成本低廉等优点,目前已成为处置含重金属危险废弃物的重要手段。本文根据镁渣与粉煤灰自身特点,选择不同方法对两者进行处理,实现利用镁渣、粉煤灰基地质聚合物固化/稳定重金属的目的,通过毒性浸出实验评价固化/稳定化效果,采用XRD、SEM/EDX和FTIR手段进行物相及微观结构表征。取得如下结论:(1)掺杂60%镁渣且Pb含量达到2.8%时,超过渣料对Pb的固化上线,可经过1150℃烧结6h处理,使渣料中的Pb可以稳定存在而不易被浸出;当渣料中Cd含量未超过1.25%,Cu含量未超过3.45%,Pb含量未超过1.97%时,不需经烧结处理,渣料中的Cd、Cu和Pb元素皆可稳定存在而不易被浸出。用不同体积分数的HNO3和H2SO4溶液为浸提剂时,经过烧结工艺处理的渣料,浸取液中重金属的浓度明显降低。(2)随着渣料中镁渣用量的增大,渣料中的重金属Cd和Pb的固化/稳定化效果更好,且浸取液中Cu和Zn的浓度均符合GB5085.3-2007标准。当渣料中镁渣的含量保持不变时,随着渣料中Cd含量的增多,浸取液中Zn的浓度出现不同程度的减少,说明Cd在一定程度上可以促进渣料中Zn的固化/稳定化。(3)通过BCR实验可知,污酸渣中Pb的形态分布为可氧化态>可还原态>残渣态>酸可提取态,Cd的形态分布为酸可提取态>可氧化态>可还原态>残渣态。掺杂镁渣后促使渣料中Pb,Cd,Cu和Zn由非稳定态转化为稳定态,实现固化/稳定重金属Pb,Cd,Cu和Zn的目的。(4)采用不同参数制备粉煤灰基地质聚合物,筛选出其抗压强度的最优制备工艺为:搅拌10-15min,80℃下养护,加碱量19%。(5)粉煤灰基地质聚合物在80℃下,养护时间从3h延长至48h,样品3d和7d的抗压强度,掺杂重金属Pb和Cd的粉煤灰基地质聚合物>未掺杂重金属的粉煤灰基地质聚合物。通过毒性浸出实验得知,粉煤灰基地质聚合物可以很好地固化/稳定1.5%Pb和1.5%Cd,当Pb和Cd含量达到3%时,粉煤灰基地质聚合物可以固化/稳定3%Pb,但不能完全固化/稳定3%Cd。
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