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稻壳灰-水泥固化镉污染土性能及影响机制

岩土工程学报 2023年第2期45卷 252-261页

作者：李丽华岳雨薇肖衡林李文涛韩琦培曹毓湖北工业大学土木建筑与环境学院湖北省生态道路工程技术研究中心湖北武汉430068

为实现污染土和稻壳灰资源化利用,解决水泥固化材料高排放问题,采用稻壳灰-水泥为固化剂对重金属镉污染土进行固化处理。开展不同养护龄期、固化剂类型及镉含量下固化镉污染土无侧限抗压强度、毒性浸出、X射线衍射及扫描电镜试验,通过... 详细信息

为实现污染土和稻壳灰资源化利用,解决水泥固化材料高排放问题,采用稻壳灰-水泥为固化剂对重金属镉污染土进行固化处理。开展不同养护龄期、固化剂类型及镉含量下固化镉污染土无侧限抗压强度、毒性浸出、X射线衍射及扫描电镜试验,通过分析抗压强度、浸出质量浓度、破坏形态、微观形貌及矿物组成等宏微观特性,揭示稻壳灰-水泥固化镉污染土微观作用机制。结果表明:稻壳灰可以加速水泥水化过程,提高固化土无侧限抗压强度,低水泥掺量时加入5%~10%稻壳灰改善效果较优;固化土强度随镉含量增加而先升后降,存在临界值100~400 mg/kg;稻壳灰掺入后,土体脆性破坏特征减弱,镉污染下土体裂纹较多且破坏面不规则;固化土浸出质量浓度随龄期增加而降低,在镉含量为100 mg/kg时满足标准限值,稻壳灰部分替代水泥后浸出质量浓度相差不大;稻壳灰-水泥主要以水化硅铝酸钙聚合物凝胶(C-A-S-H)和钙矾石(AFt)共同支撑土体孔隙,不断团聚、胶结形成空间网状结构,形成骨架结构并吸附镉离子。

关键词：稻壳灰固化/稳定化镉污染土抗压强度浸出质量浓度微观机制

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地聚物对固化焚烧飞灰的研究

浙江工业大学学报 2011年第3期39卷 241-246页

作者：金漫彤邵江平黄彩菊王连军虞伟浙江工业大学生物与环境工程学院浙江杭州310032 南京理工大学化工学院江苏南京210094 浙江省环境保护科学设计研究院浙江杭州310007

垃圾焚烧处理技术产生的飞灰浓缩了重金属等一些高毒性当量的危险成分,如果处理不当会产生二次污染,因此焚烧飞灰被认为是危险废物,必须进行特殊处理.论文对地聚物固化垃圾焚烧飞灰的工艺及养护条件进行了实验研究,以抗压强度和重金属... 详细信息

垃圾焚烧处理技术产生的飞灰浓缩了重金属等一些高毒性当量的危险成分,如果处理不当会产生二次污染,因此焚烧飞灰被认为是危险废物,必须进行特殊处理.论文对地聚物固化垃圾焚烧飞灰的工艺及养护条件进行了实验研究,以抗压强度和重金属浸出质量浓度为效果表征量,研究了地聚物固化飞灰的合成配方.结果表明:氧化物配比为m(Na2O)∶m(SiO2)=0.30,m(SiO2):m(Al2O3)=4.7时,飞灰掺量为40%的固化体在养护7天后抗压强度能达到31.25 MPa,固化体中Pb,Zn,Cu和Cr的浸出质量浓度分别达到0.183 8,0.023 1,0.008 1,0.367 9 mg/L.

关键词：地聚物飞灰抗压强度浸出质量浓度

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升温速率对石煤渣陶粒膨胀性能的影响

非金属矿 2023年第4期46卷 22-26页

作者：王丽陈玮李雪莲孙伟唐鸿鹄中南大学资源加工与生物工程学院湖南长沙410083

石煤渣是石煤提钒过程中排出的固体废渣,长期堆存会对周围环境造成危害。本试验采用石煤渣、长石与造孔剂Fe_(2)O_(3)制备轻质多孔陶粒,通过单因素试验探究升温速率对陶粒膨胀性能的影响,结合三元相图、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)... 详细信息

石煤渣是石煤提钒过程中排出的固体废渣,长期堆存会对周围环境造成危害。本试验采用石煤渣、长石与造孔剂Fe_(2)O_(3)制备轻质多孔陶粒,通过单因素试验探究升温速率对陶粒膨胀性能的影响,结合三元相图、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及比表面积等表征分析陶粒的热行为、相变机理及微观形貌结构,为石煤渣的综合利用提供技术支撑。结果表明,最佳预热速率和焙烧升温速率分别为20℃/min和10℃/min。预热阶段升温速率对陶粒各性能影响较小;焙烧阶段随升温速率的增加,陶粒尺寸收缩,内部孔隙结构由疏松变得致密,抗压强度及堆积密度均增加。在最佳工艺参数下,陶粒产品的堆积密度、抗压强度、吸水率和比表面积分别为690.7 kg/m^(3)、5.59 MPa、2.887%和2.188 m^(2)/g,符合国家标准GB/T 17431.1-2010中的700级合格陶粒产品要求。此外,陶粒中重金属离子的浸出质量浓度远低于国家标准GB 5085.3-2007中的限值,在后续应用过程中不会造成二次污染。

关键词：石煤渣轻质陶粒多孔升温速率浸出质量浓度

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垃圾焚烧飞灰的熔盐法处理及资源化利用研究

垃圾焚烧飞灰的熔盐法处理及资源化利用研究

作者：景明海长安大学

学位级别：硕士

垃圾焚烧法因其减容化、减重化、处理周期短及热能可二次利用等优点在我国逐渐得到推广应用。然而,垃圾在焚烧处理的过程中会产生富含重金属和二噁英等有毒物质的垃圾焚烧飞灰,必须对其进行安全处置。本文结合X射线衍射分析、X射线荧光... 详细信息

垃圾焚烧法因其减容化、减重化、处理周期短及热能可二次利用等优点在我国逐渐得到推广应用。然而,垃圾在焚烧处理的过程中会产生富含重金属和二噁英等有毒物质的垃圾焚烧飞灰,必须对其进行安全处置。本文结合X射线衍射分析、X射线荧光光谱分析、扫描电子显微镜、电感耦合等离子质谱仪等分析手段对飞灰的化学组成、微观形貌和重金属浸出特性等进行系统研究,为飞灰的处理提供理论依据。通过引入蒸养技术处理飞灰,研究其作为建筑材料的可行性,研究发现,当飞灰掺量小于45.0 wt%,粉煤灰掺量大于50.0 wt%时,所得固化体强度可以满足建筑材料的要求,且飞灰中的重金属经过蒸养固化后的浸出质量浓度远小于标准中规定的限值。本文结合了高温下飞灰中重金属容易氯化挥发的特性,通过引入熔盐法处理飞灰。研究了不同处理温度、不同熔盐组成、不同熔盐添加比例和不同气氛对飞灰中重金属挥发性能的影响,并对熔盐法处理后的飞灰熔渣的基本特性和资源化利用进行分析研究。通过对比飞灰处理前后的重金属浸出质量浓度,发现随着氯化钠熔盐掺量的增加和温度的升高,飞灰中的重金属浸出质量浓度都呈下降趋势,在还原气氛下加入一定量的氯化钙熔盐,能够有效地促进飞灰中重金属的挥发。实验得到的最佳处理条件:处理温度为1000°C,熔盐由氯化钠与氯化钙按1:1的质量比组成,熔盐与飞灰的质量比为10:1,加入1 g碳粉,通入氮气在还原气氛下高温处理2 h,处理之后飞灰熔渣中重金属Cr、Cu、Zn、Cd和Pb的浸出质量浓度分别62.80μg/L、69.40μg/L、493.90μg/L、2.10μg/L和49.90μg/L,远低于标准中所规定的限值。熔盐法处理后的飞灰熔渣中含有硅酸三钙、硅酸二钙、阿利尼特和硫酸钙等矿物晶体,与硅酸盐水泥的组成较为相近,可以将其以不同比例掺入水泥中。结果发现随着飞灰熔渣掺量的增加,水泥标准稠度用水量不断增加,凝结时间先增大后减小,3天、7天和28天抗折抗压强度先增大后减小。当飞灰熔渣掺量为10%时,试块的3天、7天和28天抗压强度可达到最大,分别为22.5 MPa、32.9 MPa和43.6 MPa。当飞灰熔渣的掺量为30%时,其28天抗压强度与未掺飞灰熔渣的强度比为87.7%,远大于标准中规定的65.0%,说明飞灰熔渣有很好的胶凝特性。

关键词：垃圾焚烧飞灰蒸养熔盐法热处理重金属浸出质量浓度

不同浸提方法对固体废物中重金属浸出含量的影响

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当代化工 2023年第4期52卷 846-851页

作者：刘洁花建丽李玉鹏河南日盛综合检测有限公司河南郑州450001 盛世生态环境股份有限公司河南郑州450001

比较了4种浸提方法[水提法、毒性特征浸出程序(TCLP)、pH控制的改良TCLP和连续化学浸提法(SCE)]在不同的液固比(L/S)、pH和浸提剂类型下,对城市固体废弃物(MSW)焚烧炉空气污染控制(APC)残留物中重金属浸出质量浓度的影响。结果表明:用... 详细信息

比较了4种浸提方法[水提法、毒性特征浸出程序(TCLP)、pH控制的改良TCLP和连续化学浸提法(SCE)]在不同的液固比(L/S)、pH和浸提剂类型下,对城市固体废弃物(MSW)焚烧炉空气污染控制(APC)残留物中重金属浸出质量浓度的影响。结果表明:用蒸馏水浸提时,当L/S在2~100 mL·g^(-1)范围内,所有重金属的浸出质量浓度均随着L/S的增加而降低,多数重金属的释放量随着L/S的增加而增加,且当浸出时间大于30 min后,浸出时间对于重金属浸出质量浓度和释放量的影响较小。在TCLP和改良的TCLP试验中,浸出质量浓度和重金属释放量(AHMR)都极依赖于浸提过程中的pH。在SCE实验中,碳酸盐结合态(CB)和Fe-Mn氧化态(OX)(易溶于酸的部分)在浸出的重金属中占比最高。此外,SCE和改良的TCLP试验中浸出的目标重金属量均远高于常规TCLP和水提法浸提的量。

关键词：浸提方法重金属浸出质量浓度

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磷酸二氢钙协同氧化铝修复铅污染土壤的研究

环境影响评价 2023年第2期45卷 113-118页

作者：曹园城严欢刘超刁志龙吴双李兵重庆汇亚环保工程有限公司重庆400054 四川实朴检测技术服务有限公司四川成都610041 重庆理工大学化学化工学院重庆400054

采用《固体废物浸出质量浓度浸出方法硫酸硝酸法》(HJT 299—2007)对稳定化后污染土壤中铅浸出质量浓度进行测定,并结合土壤样品的扫描电镜分析和铅在土壤中的形态变化,分析了污染土壤中铅稳定化的作用机理。实验结果表明:三种不同药... 详细信息

采用《固体废物浸出质量浓度浸出方法硫酸硝酸法》(HJT 299—2007)对稳定化后污染土壤中铅浸出质量浓度进行测定,并结合土壤样品的扫描电镜分析和铅在土壤中的形态变化,分析了污染土壤中铅稳定化的作用机理。实验结果表明:三种不同药剂均能降低铅的浸出质量浓度(磷酸二氢钙复配氧化铝>磷酸二氢钙>氧化铝);当磷酸二氢钙添加质量比为2%,氧化铝添加质量比为3%时,稳定化后污染土壤中铅浸出质量浓度能满足地下水Ⅲ类标准;磷酸二氢钙与氧化铝施加入土壤后,能有效降低污染土壤中铅弱酸可提取态含量,增加铅残渣态含量,同时也增强了土壤的致密性,从而降低铅的浸出质量浓度。说明磷酸二氢钙协同氧化铝处置铅污染土壤有较好的工程应用价值。

关键词：土壤铅污染浸出质量浓度形态变化

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砷酸钙渣水泥固化的实验研究

沈阳化工大学学报 2023年第5期37卷 421-424页

作者：庞博李瑞冰马雁鸿张启旭杨大锦卢文鹏于三三沈阳化工大学机械与动力工程学院辽宁沈阳110142 云南驰宏锌锗股份有限公司云南曲靖655011

未经处理的砷酸钙渣暴露在自然环境中,与酸发生反应并释放出不同价态的砷酸根离子进入土壤或河流,对环境造成污染.本研究采用水泥固化法对云南某企业的砷酸钙渣进行固化处理,对水泥与砷酸钙渣不同质量比的固化效果进行了研究.通过对固... 详细信息

未经处理的砷酸钙渣暴露在自然环境中,与酸发生反应并释放出不同价态的砷酸根离子进入土壤或河流,对环境造成污染.本研究采用水泥固化法对云南某企业的砷酸钙渣进行固化处理,对水泥与砷酸钙渣不同质量比的固化效果进行了研究.通过对固化体进行毒性浸出测试和抗压检测发现:固化体毒性浸出值不大于1 mg/L,小于国家标准要求1.2 mg/L;固化体抗压强度均大于10 MPa,符合国家对于含砷废渣的安全填埋或堆积的要求.

关键词：砷酸钙渣水泥固化浸出质量浓度

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添加剂对飞灰基地聚合物固化体性能的影响

浙江工业大学学报 2014年第1期42卷 6-10页

作者：金漫彤陈林伟浙江工业大学生物与环境工程学院浙江杭州310032

为解决当飞灰掺入量较大时,飞灰基地聚合物固化体出现的体积膨胀、成型效果差和浆砂快凝等问题,在地聚合物固化飞灰时分别掺入水泥、沸石和偏磷酸钠三种添加剂,考察掺入水泥、沸石和偏磷酸钠对飞灰基地聚合物固化体抗压强度和重金属浸... 详细信息

为解决当飞灰掺入量较大时,飞灰基地聚合物固化体出现的体积膨胀、成型效果差和浆砂快凝等问题,在地聚合物固化飞灰时分别掺入水泥、沸石和偏磷酸钠三种添加剂,考察掺入水泥、沸石和偏磷酸钠对飞灰基地聚合物固化体抗压强度和重金属浸出质量浓度的影响.结果表明:水泥掺量在2%时,固化体的抗压强度达到33.00MPa,并且较好地缓解了固化体膨胀问题;沸石掺量在2%时,固化体的抗压强度得到明显的改善,提高效率达17.79%;掺加2%偏磷酸钠可以有效地解决浆砂的快凝问题,并且将飞灰最大掺量提高至60%;同时掺入添加剂之后,重金属Pb,Zn,Cu,Cr和Cd的浸出质量浓度都很低,重金属被很好地包容在固化体中,表现出良好的浸出安全性.

关键词：飞灰基地聚合物固化体水泥沸石偏磷酸钠添加剂抗压强度浸出质量浓度