堿激發(fā)礦渣基地質(zhì)聚合物固化鉻渣的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、鉻渣是生產(chǎn)金屬鉻或鉻鹽所排放的工業(yè)廢渣，因其含有毒性高的六價(jià)鉻而被列為國(guó)家危險(xiǎn)廢棄物，在資源化利用前需要對(duì)鉻渣進(jìn)行無(wú)害化處理。地質(zhì)聚合物是一種具有優(yōu)越性能的無(wú)機(jī)高分子聚合物材料，對(duì)重金屬離子具有良好的固化效果。利用高爐礦渣制備地質(zhì)聚合物固化鉻渣，不僅能減少高爐礦渣堆存產(chǎn)生的環(huán)境問(wèn)題，還能有效阻止鉻渣中鉻離子的浸出行為。本論文以高爐礦渣為原材料，在堿激發(fā)劑的作用下制備了地質(zhì)聚合物，并對(duì)鉻渣進(jìn)行了有效固化，為鉻渣的處理方式進(jìn)行了探索。

2、>　　論文用XRF、XRD分析了高爐礦渣的物化組成，表明礦渣中含有CaO、SiO2、Al2O3等大量潛在活性物質(zhì)，有利于地質(zhì)聚合物的制備。對(duì)高爐礦渣的粉磨性能研究表明，12小時(shí)的粉磨時(shí)間能從物理和化學(xué)聯(lián)合方式上活化礦渣，使其具有更高的活性。同時(shí)以抗壓強(qiáng)度為指標(biāo)，通過(guò)激發(fā)劑的優(yōu)選、礦渣粒度的選取和正交試驗(yàn)得到了堿礦渣基地質(zhì)聚合物的最優(yōu)參數(shù)：礦渣粒度為0.053mm~0.075mm，礦渣摻入量為90wt％，水玻璃/氫氧化鈉質(zhì)量比為7:3，液

3、固比為0.25，此條件下的堿礦渣基地質(zhì)聚合物28天的抗壓強(qiáng)度為50.4MPa。
　　用鉻渣等量替代礦渣的方法制備地質(zhì)聚合物固化體，從力學(xué)性能上來(lái)看，鉻渣摻量為10%~70%制備的固化體都能滿(mǎn)足用于地質(zhì)填埋或建筑材料的強(qiáng)度要求；從固化體破碎顆粒的浸出濃度來(lái)看，鉻渣摻量在60%以下時(shí)，固化體六價(jià)鉻浸出濃度都低于GB5085.3-2007《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)浸出毒性鑒別》中規(guī)定的限值5.0mg/L。這都表明堿礦渣地質(zhì)聚合物對(duì)鉻渣具有較好的

4、固化效果，綜合考慮固化體力學(xué)性能和浸出濃度，在固化效果較好的情況下可以盡量多固化鉻渣的鉻渣摻量為60%。
　　通過(guò)XRD圖譜分析表明堿礦渣地質(zhì)聚合物和鉻渣固化體的反應(yīng)產(chǎn)物都主要是無(wú)定形態(tài)的玻璃相物質(zhì)，而鉻離子可能以某種非晶態(tài)形式被固封在地質(zhì)聚合物固化體中；SEM分析顯示堿礦渣地質(zhì)聚合物與鉻渣固化體內(nèi)部結(jié)構(gòu)都呈致密的狀態(tài)，通過(guò)SEM-EDS分析表明堿礦渣地質(zhì)聚合物通過(guò)水化反應(yīng)生成了水化硅酸鈣和鋁酸鈣等CSH礦物相和通過(guò)地聚合反應(yīng)形成