堿礦渣水泥石對Cr6+固結效率的研究.pdf

1、六價鉻離子（Cr6+）是一種溶解度大遷移能力強，毒性極強且具有致癌性的重金屬離子，妥善處理含有 Cr6+的危險廢棄物有十分積極的社會意義。穩(wěn)定固化技術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、強度高、孔徑尺寸小、耐久性好等特點，是十分有潛力的固化基材。因此，加強堿礦渣水泥石對 Cr6+固結效率主要影響因素及規(guī)律的研究，探索提高固結效率的技術措施，能為堿礦渣膠結材在處置含重金屬離

2、子廢物領域的應用提供技術基礎，具有一定的學術價值和廣闊的應用前景。
　　本文采用堿礦渣水泥石固化 Cr6+，主要研究了水膠比、堿種類、堿當量、水玻璃模數(shù)、固態(tài)組分對堿礦渣水泥-Cr6+固結效率的影響規(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構，結合孔溶液和水化動力學分析，探索研究了堿

3、礦渣水泥石對重金屬離子Cr6+的固結機理。研究結果表明：
　　堿礦渣水泥石對 Cr6+的固結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+的固結效率與堿當量和水玻璃模數(shù)有關，當摻入1％Cr6+時，同一水玻璃模數(shù)下，堿當量在3%-6%范圍內(nèi)，提高堿當量，Cr

4、6+浸出濃度先降低后升高；同一堿當量下，各齡期 Cr6+浸出濃度隨水玻璃模數(shù)的增大而升高。
　　當堿當量為5%，水玻璃模數(shù)1.5，Cr6+摻入量1%時，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，固化體早期抗壓強度較未摻入的有所提高，而后期強度下降；固化體顆粒各齡期的浸出濃度均小于堿礦