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六价铬离子(Cr6+)是一种溶解度大迁移能力强,毒性极强且具有致癌性的重金属离子,妥善处理含有Cr6+的危险废弃物有十分积极的社会意义。稳定固化技术是国际上处理重金属废弃物的主要方法之一。与传统的固化基材普通硅酸盐水泥相比,碱矿渣水泥石具有孔隙率低、强度高、孔径尺寸小、耐久性好等特点,是十分有潜力的固化基材。因此,加强碱矿渣水泥石对Cr6+固结效率主要影响因素及规律的研究,探索提高固结效率的技术措施,能为碱矿渣胶结材在处置含重金属离子废物领域的应用提供技术基础,具有一定的学术价值和广阔的应用前景。本文采用碱矿渣水泥石固化Cr6+,主要研究了水胶比、碱种类、碱当量、水玻璃模数、固态组分对碱矿渣水泥-Cr6+固结效率的影响规律。采用X-射线衍射(XRD)、扫描电子电镜(SEM)、综合热分析(TG-DSC)等测试手段研究了碱矿渣水泥固化体的水化过程、水化产物及微观形貌,通过氮吸附方法分析了碱矿渣水泥固化体的孔结构,结合孔溶液和水化动力学分析,探索研究了碱矿渣水泥石对重金属离子Cr6+的固结机理。研究结果表明:碱矿渣水泥石对Cr6+的固结效率明显好于同条件下的硅酸盐水泥体系,主要原因在于矿渣还原性的解毒作用,水化产物(低钙硅比的C-S-H凝胶和少量的类水滑石相)的吸附和同晶取代作用,以及大量微孔的物理包裹作用。碱矿渣水泥石对重金属离子Cr6+的固结效率与碱当量和水玻璃模数有关,当掺入1%Cr6+时,同一水玻璃模数下,碱当量在3%-6%范围内,提高碱当量,Cr6+浸出浓度先降低后升高;同一碱当量下,各龄期Cr6+浸出浓度随水玻璃模数的增大而升高。当碱当量为5%,水玻璃模数1.5,Cr6+掺入量1%时,熟料、粉煤灰掺量在0-30%范围内变化,低掺量有利于降低固化体中Cr6+的浸出浓度;Mg O掺量在0-10%范围内变化,提高掺量有利于降低固化体中Cr6+的浸出浓度;熟石灰以5%等量取代矿渣时,固化体早期抗压强度较未掺入的有所提高,而后期强度下降;固化体颗粒各龄期的浸出浓度均小于碱矿渣-Cr6+固化体。