高硫煤矸石协同飞灰制备多孔玻璃物相转变机理

采用高硫煤矸石协同垃圾焚烧飞灰制备多孔玻璃,同时利用玻璃体固定垃圾焚烧飞灰中的Pb、Cd、Zn、Cr、Cu、Mn等重金属,实现多源固废、危废协同无害化处置和资源化利用。针对多孔玻璃轻质和高强度难以兼顾的问题,一方面,通过还原气氛抑制残碳在中低温氧化反应,使高硫煤矸石中残碳在1000℃以上与Fe_(2)O_(3)反应生成CO_(2)气体,促进熔体发泡,多孔玻璃容重由900 kg/m^(3)降低至300 kg/m^(3);另一方面,通过在配合料中添加高岭土,使多孔玻璃孔壁的主要晶相由长石转变为莫来石,莫来石独特的交联结构使多孔玻璃具有较高强度。当容重在500 kg/m^(3)时,多孔玻璃强度提升了80%。多孔玻璃重金属浸出毒性分析结果表明,各种重金属的浸出浓度远远低于规定的标准限值(5.0 mg/L),多孔玻璃中重金属Pb的浸出浓度降低至1.1×10^(-2)mg/L,其它重金属的浸出浓度也普遍呈现出显著的下降趋势,说明多孔玻璃对多元重金属具有良好的固定效果。