堿激發(fā)礦渣基地質聚合物固化鉻渣的實驗研究.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鉻而被列為國家危險廢棄物，在資源化利用前需要對鉻渣進行無害化處理。地質聚合物是一種具有優(yōu)越性能的無機高分子聚合物材料，對重金屬離子具有良好的固化效果。利用高爐礦渣制備地質聚合物固化鉻渣，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聚合物，并對鉻渣進行了有效固化，為鉻渣的處理方式進行了探索。

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，有利于地質聚合物的制備。對高爐礦渣的粉磨性能研究表明，12小時的粉磨時間能從物理和化學聯(lián)合方式上活化礦渣，使其具有更高的活性。同時以抗壓強度為指標，通過激發(fā)劑的優(yōu)選、礦渣粒度的選取和正交試驗得到了堿礦渣基地質聚合物的最優(yōu)參數(shù)：礦渣粒度為0.053mm~0.075mm，礦渣摻入量為90wt％，水玻璃/氫氧化鈉質量比為7:3，液

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

4、固化效果，綜合考慮固化體力學性能和浸出濃度，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XRD圖譜分析表明堿礦渣地質聚合物和鉻渣固化體的反應產(chǎn)物都主要是無定形態(tài)的玻璃相物質，而鉻離子可能以某種非晶態(tài)形式被固封在地質聚合物固化體中；SEM分析顯示堿礦渣地質聚合物與鉻渣固化體內(nèi)部結構都呈致密的狀態(tài)，通過SEM-EDS分析表明堿礦渣地質聚合物通過水化反應生成了水化硅酸鈣和鋁酸鈣等CSH礦物相和通過地聚合反應形成