精炼渣-粉煤灰基地聚合物固化重金属(Zn、Cd)机制研究

作     者：刘伟 伊元荣 李春辉 李洁 迪娜·加阿拜 LIU Wei;YI Yuanrong;LI Chunhui;LI Jie;DINA Jaabay

作者机构：新疆大学生态与环境学院乌鲁木齐830046 新疆绿洲生态教育部重点实验室乌鲁木齐830046 新疆精河温带荒漠生态系统教育部野外科学观测研究站乌鲁木齐830046 

出 版 物：《环境工程》 (Environmental Engineering)

年 卷 期：2024年第42卷第6期

页      面：127-135页

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

基　　金：新疆自然科学基金资助项目(2022D01C388) 

主　　题：精炼渣 粉煤灰 地质聚合物 重金属 固化机理 

摘      要：为改善重金属污染,提高固体废弃物利用率,以精炼渣(LFS)和粉煤灰(FA)为原料,氢氧化钠与水玻璃作为碱激发剂,在碱激发条件下制备地质聚合物固化重金属Zn^(2+)、Cd^(2+)。研究Zn^(2+)、Cd^(2+)掺量对固化体强度的影响,通过浸出实验评价地质聚合物对Zn^(2+)、Cd^(2+)的固定效果,结合XRD、SEM-EDS、FT-IR、XPS等表征方法对固定机制进行研究。结果表明:精炼渣-粉煤灰基地质聚合物与Zn^(2+)、Cd^(2+)具有良好的相容性,含有1.0%Cd^(2+)固化体28 d的抗压强度可达到40.62 MPa,水化浸出实验中Zn^(2+)、Cd^(2+)固化率均在99.6%以上;Zn^(2+)、Cd^(2+)加入后固化体中不会有新相生成,且在固化过程中未发生化学价态变化。金属离子能有效地固定在精炼渣基地质聚合物中,主要通过物理包封、吸附作用,少量重金属离子则是通过化学键合,以Si—O—M和Al—O—M (M=Zn、Cd)的形式存在于固化体中。