锂云母渣作水泥混合材和掺和料的资源化应用研究

锂云母渣为一般固废,其主要成分是二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙、三氧化二铁等,与水泥混合材和混凝土掺和料的成分相近。本文根据国家标准要求进行了多项检测和试验研究,从多个方面分析其作为水泥混合材和掺和料的可行性。研究结果表明:锂云母渣的重金属浸出和放射性检测合格,具有潜在水硬性和火山灰性,安定性检测合格,具有较高的活性指数,具备作为水泥混合材和掺合料的基本要求。但锂云母渣含水率较高,成分波动大,且碱含量和三氧化硫含量较高,在使用时,应加强均化,控制掺加量,使水泥中的碱和三氧化硫含量满足国家标准要求。

不同生活垃圾焚烧炉飞灰特性及重金属浸出毒性

我国城市生活垃圾焚烧炉型主要有机械炉排炉式和循环流化床式,这2种炉型焚烧生活垃圾过程中产出的焚烧飞灰理化特性是否存在差异,目前尚无相关报道。因此,利用XRD、SEM、BET、ICP-MS等手段对比研究了某地2种焚烧炉型产出飞灰的物相组分、微观形貌、孔道及比表面积等特性,并通过毒性浸出试验对比分析了2种飞灰的浸出毒性。结果表明:相比较流化床灰(CFB灰),炉排炉灰(GF灰)具有更大的比表面积、更多的内部孔道、更高的钙和氯含量、更低的硅铝含量以及更接近球形的微观形貌。CFB灰含有更多的Cr、Mn、Ni、Cu和Sb重金属离子,而GF灰则含有更多的Zn、Cd和Pb重金属离子,GF灰的比表面积是CFB灰比表面积的3.45倍,但均远大于水泥的比表面积(0.8 m^(2)/g),为重金属离子的吸附提供了条件。除共有物相组分外,GF灰还含有羟钙石,而CFB灰还含有水钙沸石和氯代羟基磷灰石。GF灰和CFB灰的pH均高于10.7,二噁英质量分数均高于98 ng/kg(以TEQ计),且均存在重金属离子浸出毒性超标安全问题。因此,实现生活垃圾焚烧飞灰资源化利用应在确保环境安全性的基础上,综合考虑焚烧炉型对产物飞灰造成的理化差异。

热处置CFB焚烧飞灰作混合材对水泥性能的影响

在使用循环流化床(CFB)焚烧技术处置城市生活垃圾过程中,会产生大量垃圾焚烧飞灰(简称CFB灰),它是Cu、Zn、Cr、Pb等重金属离子浸出和二噁英含量超标的危险固废,不经安全处置不能直接填埋或资源化利用。故此,本文研究了热处置对CFB灰用作水泥混合材的改性效果,结果表明:CFB灰直接用作水泥混合材的火山灰活性很低,仅为21.68%;所含少量Al单质的反应会导致水泥浆体膨胀,氯盐和二噁英含量高不符合作为水泥混合材要求;经1200℃,60min热改性后,火山灰活性提高至65.89%,氯离子和二噁英含量降低至1.08%和0.98ng TEQ/kg,当掺量不大于10%时满足制备P·O42.5水泥要求。

水泥窑协同处置市政污泥的试验研究与应用

随着我国市政污泥产出率的急剧增加,带来的环境污染隐患日益严重。水泥窑协同处置以其减量化、无害化、资源化的优势,为市政污泥提供了解决出路。试验以巢湖海螺水泥窑协同处置市政污泥项目为平台,借助CFD模拟技术,分析了污泥经深度脱水、干化后,投加入分解炉的温度场等流场变化,确定投加位置、投加量等条件,并研究总结了干化污泥对水泥窑烧成系统煅烧工况、产品质量等影响。试验研究表明:污泥含水率干化至40%、投加位置距离三次风管上方500 mm处、投加量为200 t/d等条件下,炉内温度场无明显变化,水泥窑烧成系统煅烧工况较稳定,对熟料品质无明显影响,阐明了水泥窑协同处置污泥的可行性,为市政污泥资源化利用发展提供了一定的理论基础和技术参考。

纳米金属颗粒在土壤-植物系统中的迁移转化及生物效应研究进展

纳米金属颗粒的安全性是我国纳米产业发展亟需解决的重要课题,认识纳米金属颗粒在土壤-植物系统中的迁移转化和生物效应是其安全性研究的重要内容.本文系统阐述了纳米金属颗粒在土壤中的迁移转化、在植物中的运输过程和机制以及在植物中的生物转化及其对植物的生物学效应,并在此基础上提出未来研究展望.结果表明:①复杂的土壤环境(pH、离子强度、离子价态、温度、溶解性有机质)能够影响纳米金属颗粒在土壤中的迁移及其形态转化(吸附/解吸、分散/沉降、解离和氧化/还原);②纳米金属颗粒首先吸附在植物的根部,再通过质外体或共质体途经向植物内部转移,由木质部和韧皮部组成的维管系统进行转运;③根际分泌物以及植物体内的蛋白质与有机酸等对纳米金属颗粒在植物中的生物转化起到重要作用;④纳米金属颗粒可以通过引起氧化应激或抑制营养元素吸收对植物产生毒性效应.为此,提出未来研究展望:建议重点关注纳米金属颗粒在土壤中形态转变过程的耦合效应,以及各赋存形态在植物体内的运输途径、生物转化过程机制及其对植物生物效应的贡献等.

聚乙烯醇纤维对改性脱硫石膏受力变形特征影响

为研究改性脱硫石膏添加纤维后的力学及变形特征变化规律,将制备质量分数分别为0%、0.5%、1%聚乙烯醇(PVA)纤维改性脱硫石膏进行轴心抗压、劈裂抗拉及三点抗折试验,并观察试件破坏时的形态。结果表明,改性脱硫石膏的抗压强度随着PVA纤维掺量的增加而逐渐降低,且均低于未掺纤维试件强度;抗拉强度有较大幅度的提升,与未掺纤维试件相比,纤维改性脱硫石膏抗拉强度最大增加了1.12倍;抗折强度呈现先增加后降低趋势,当PVA纤维质量分数为0.5%时抗折强度达到最大值4.9MPa。此外根据破坏特征明显发现PVA纤维可以有效提高改性脱硫石膏结构延性,保持受载后石膏基体的整体性。