固化重金属Pb污染土无侧限抗压强度增长规律的研究

通过重金属Pb污染土固化处理室内试验,采用固化稳定技术对不同浓度的硝酸铅人工污染土进行固化,探讨了重金属浓度、固化剂种类、不同CSH/AFt比和龄期对固化重金属污染土无侧限抗压强度的影响规律,并由重金属淋滤试验结果评价其环保性能。研究结果表明:随着龄期的增长,固化污染土的无侧限抗压强度增长;重金属浓度对不同固化剂配比的影响规律不一样;CSH/AFt的生成量对固化重金属污染土的无侧限抗压强度影响估计存在一个临界比值"1";采用试验中的任一固化剂,重金属Pb淋出浓度都能满足RCRA规定要求。

固化重金属的混凝土新材料、新技术与新工艺

生活垃圾焚烧发电产生的飞灰及许多工业废弃物都含有大量重金属元素,给环境带来严重危害。本研究以碱激发剂与飞灰等含重金属元素废渣制成非烧轻骨料,通过形成沸石型的水化硅铝酸盐,把重金属固化在骨料中。检测证明,完全能满足国家相关标准要求。同时可将该骨料与矿粉(或粉煤灰等)、碱激发剂配制成混凝土,生产砌块及排水管等制品,节省资源和成本。

水泥窑协同处置技术对固化重金属作用的研究

采用重金属化学药品替代固体废弃物中的重金属,掺入到水泥生料中,通过模拟水泥烧制过程,研究熟料对重金属元素的固化率。试验样品采用荧光分析和《浸出溶液试验标准》两种分析手段,通过对试验结果的对比可以得出:熟料在烧制过程中对大部分重金属元素都有较好的固化作用,水泥窑协同处置技术处理固体废弃物,对于固化重金属具有很好的效果。

有色冶炼渣基胶凝材料中的重金属固化研究进展

利用有色冶炼渣制备新型胶凝材料是实现大宗固废资源化利用的重要途径之一,有色冶炼渣基胶凝材料的胶凝原理和力学性能一直是研究的热点,有色冶炼渣中重金属离子在胶凝材料中的溶出和固化机理也日益受到关注。综述了有色冶炼渣的形态结构,系统总结了重金属离子在有色冶炼渣基胶凝材料中的存在形式和固化机理。可为冶炼渣基胶凝材料应用中重金属固化的研究提供参考。

典型固废基烧结陶粒工艺、重金属转化行为及其应用现状分析

当前存在大量的固体废物得不到妥善处理,而利用固体废物来烧结陶粒符合可持续发展理念,是一种可行的资源化方式。本文首先阐述了三种典型固废烧结陶粒工艺过程的差异以及烧结过程中的一些关键工艺;其次,分析了产品陶粒中七种重金属Cr、Zn、Cu、Cd、Ni、Pb和As在上述烧结过程中的固定与挥发过程,并总结了可能影响这一过程的六种因素;最后,总结了陶粒产品在混凝土、水处理、吸声材料和陶粒支撑剂等四个主要领域以及其他新兴方向的研究和应用现状,并提出了当前陶粒重金属迁移固化以及陶粒研究应用存在的一些问题和展望,为固废烧结制备陶粒过程及后续陶粒产品使用中的重金属污染防控提供参考。

地聚物在重金属铅固化中的研究进展

地聚物作为一种新型的硅铝酸盐无机聚合胶凝材料,因具有耐酸、耐热、耐腐蚀和低能耗、低排放等优良性能而受到多领域的广泛关注,其中地聚物对重金属的固化作用成为重金属污染处理的新兴研究方向。在众多重金属中,地聚物对铅污染物的固化效果优异,引起学者的广泛关注。文章首先回顾了重金属污染的处理方法,提出了水泥基材料固化重金属铅存在的问题。其次,文章从地聚物对铅的固化机制及改性地聚物对铅的固化等方面,重点阐述了地聚物通过物理包封、电荷平衡作用、形成氧化物和/或硅酸盐等方式对铅的固化机理,并对影响地聚物固化铅的因素和地聚物固化铅性能表征方法进行了总结。最后,文章对地聚物在重金属铅固化方面的问题和展望进行了概述,为地聚物在铅固化中的研究提供参考。

烧结对陶粒的性能及其重金属固化的影响

重金属是土壤污染的重要组成部分,采用高温烧结固化重金属是一种固化效率高、无二次污染的技术。针对铬污染土壤制备轻集料协同固化重金属的机理开展研究,以页岩添加重金属铬的化合物模拟重金属污染土壤,在1100~1200℃下烧结制备陶粒。结果表明:随着烧结温度升高,陶粒的质量损失基本在6.4%~6.8%之间,表观密度逐渐减小。而陶粒的吸水率在0.2%~1.2%。重金属固化率在99.98%以上,随着温度的升高,重金属的固化率也逐渐变大。通过X射线衍射可知,陶粒的晶相主要以石英、镁(铝、铁、铬)尖晶石和绿铬矿为主,随着温度的升高和保温时间的增加,陶粒中石英组分逐渐减少,镁(铝、铁、铬)尖晶石组分逐渐增多。且扫描电镜面扫描显示,重金属铬更易与镁铝铁等元素富集。

土壤聚合物对几种重金属离子固化效果的研究

土壤聚合物是一种新型的无机聚合物,其分子链由Si、O、Al等以共价键或离子键连接而成,形成网络结构,对重金属有较强的固定作用。本文试图利用土壤聚合物固化铜、锌、铅三种重金属离子,实现资源化利用。实验以固化体抗压强度和浸出毒性作为性能表征量,结果表明:土壤聚合物对不同重金属的固化有各自的极限浓度,Cu2+、Zn2+、Pb2+的理想固化量分别为0.9%、1%、2%;若固化过程中添加一定量的高炉矿渣,则可以提高固化体的抗压强度。本文通过土壤聚合物固化体SEM分析,从固化体微观结构的形态来阐述土壤聚合物宏观上的优越表现。

掺加矿渣的土壤聚合物对重金属的固化

在土壤聚合物固化重金属时进行了掺加不同量高炉矿渣的实验,测定固化体的抗压强度、浸出毒性.试验结果表明,土壤聚合物掺加一定量的高炉矿渣固化重金属对不同的重金属固化效果不同,但总体来说,固化体的浸出毒性低于国家标准,抗压强度可达30 MPa以上,能用于建材.高炉矿渣的掺量在30%左右时抗压强度最好,浸出毒性则随着高炉矿渣掺量的增加而下降,所以利用土壤聚合物固化一定含量的重金属时,可以加入适当的高炉矿渣来减小浸出毒性.

化学热洗一重金属固化法处理含油污泥实验研究

对比分析了常见含油污泥处理方法的技术特点,利用化学热洗重金属固化法处理油气开采中的含油污泥。结果表明:温度40℃、萃取剂用量10 g/L、清洗剂加量5 g/L、混合型阳离子表面活性剂浓度5 g/L、清洗时间30 min时,原油的回收率、泥沙中的残油率、杀菌效果等均达到最佳。

铅锌尾矿制备水泥熟料及重金属固化特性

以桥口铅锌尾矿为原料制备水泥熟料,主要研究生料的易烧性、熟料的重金属固化、浸出毒性及水泥的强度。利用X线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析不同尾矿掺量及煅烧温度下水泥熟料的矿物相和微观结构,用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES法)分析熟料中重金属的质量分数。研究结果表明:当煅烧温度超过1 350℃且加入铅锌尾矿质量分数为15%~16%时,可生产出符合GB 175—2007标准的硅酸盐水泥,其硅酸三钙(C3S)质量分数最高可达49.2%,28 d抗压强度为53.99 MPa;掺入铅锌尾矿,熟料中游离氧化钙(f-Ca O)的质量分数低于0.5%,改善了生料的易烧性;在煅烧过程中,重金属Zn,As,Cd和Pb的平均固化率分别为89.76%,83.62%,73.20%和15.19%;熟料Zn,As,Cd和Pb的浸出毒性远低于危险废物的国家标准。

稻壳灰制备条件对稳固化垃圾飞灰重金属的影响

为了实现稻壳的资源化利用以及垃圾飞灰的无害化处理,以不同煅烧条件制得的稻壳灰作为中温热处理垃圾飞灰稳固化重金属的添加剂.采用X射线衍射、扫描电子显微镜以及BCR逐级提取法,探究不同的煅烧温度和时间下制得的稻壳灰对飞灰重金属稳固化的影响.研究结果表明:煅烧温度为500℃时,处理样中Pb和Zn的浸出质量浓度均随稻壳煅烧时间的延长逐渐降低;当煅烧温度在600~800℃时,Pb和Zn的浸出质量浓度均随着稻壳煅烧时间的延长先降低后升高.稻壳煅烧条件对稻壳灰的反应活性以及稳固化重金属效果有重要影响.经稻壳灰热处理后新生成Fluorellestadite相(Ca10(SiO4)3(SO4)3F2)和Ca3SiO5等,此类晶体结构有利于实现对重金属的包裹;热处理后飞灰的重金属中不稳定的酸溶态转化为稳定的可氧化态和残渣态,从而实现飞灰重金属的稳固化.

烧结赤泥对磷酸镁水泥力学性能的影响及重金属固化效果研究

掺加烧结赤泥制备钙系磷酸镁水泥材料,通过力学性能测试、XRD和SEM分析研究了烧结赤泥掺量和反应条件对磷酸镁水泥微观形貌和力学性能的影响,并对重金属固化作用进行了初步探讨。结果表明:当烧结赤泥掺量为7%时,磷酸镁水泥的抗压强度达最大值43.27MPa、凝结时间13.4min、流动度127mm。此外,磷酸镁水泥能显著降低烧结赤泥中的重金属元素Pb^2+、Zn^2+、Cu^2+、Ni^2+的浸出浓度,浸出浓度远低于相应的鉴定标准,对其中所含的毒重金属元素均具有很好的固化效果。

无黏土高含量污水厂污泥烧制建筑材料重金属浸出及固化效果的研究

利用城市污水厂剩余污泥制备建筑材料是城市污泥资源化利用方法之一,其重金属的固化效果和浸出的环境安全性也越来越受到关注。通过不同污泥、辅料、烧结温度、配方比例和添加剂的样品对比,对无黏土添加、高含量干污泥烧制建筑材料制品的总铅、总镉和总铬的固化效果和浸出安全性进行研究。通过实验结果可知对于实验污泥,总铅、总镉和总铬的固化效果和浸出浓度均与烧结程度有密切关系,并且其浸出浓度符合相关标准要求,但在烧制过程产生尾气中的重金属需要进行监测和处理。

水泥固化法处理重金属污染土的强度特性研究

通过室内无侧限抗压强度试验,对水泥固化稳定后的重金属镍污染土的强度特性进行了研究,并对不同镍离子浓度、水泥掺入量和龄期对水泥固化土强度特性的影响进行了分析,对比分析了不同重金属离子对水泥固化土强度特性的影响,最终得到了水泥固化土强度预测公式。

冶金尘泥混合垃圾燃烧飞灰熔融重构固化重金属的研究

针对冶金固废组分复杂且难以高附加值利用的特性,结合当前垃圾燃烧飞灰重金属污染现状,通过将两者混合进行熔融固化及成分重组,研究了重金属固化及浸出毒性.结果表明:随着温度升高,固化渣出现明显结块,且燃烧过程中矿物发生重组,Zn、Cu、Pb和Cr取代硅酸盐中Ca^(2+)、Al^(3+)等离子而被固熔于网状基体中,生成了Cu_6Zn_4Al_2O_4、FeCr_2O_4、Cd_(0.75)Zn_(0.25)Fe_2O_4、Zn(AlO0.5Fe1.5)O4、MgCr0.4Fe1.6O4及Cu0.5Zn0.5Fe2O4等物质;且随着温度升高,Ca-Fe-Si-O体系形成一种耐热硅酸盐稳定相CaFe_3(SiO_4)2OH,由于其覆盖或包裹住含有重金属的晶体,从而延缓并阻止了灰渣分解及重金属的浸出,降低了重金属对环境的污染.

湖泥陶粒的制备及重金属固化研究

以城市污泥高效处置与资源化利用为目的,选取湖北黄石某含重金属湖泥为原料,通过化学分析、条件试验、SEM与XRD测试和重金属离子浸出等方法,考察了湖泥陶粒的制备条件及其重金属的固化效果。经过配样、练泥、造球、干燥、烧结等步骤,在考察其物化性质后,得到制备陶粒的最佳工艺条件为:预热温度400℃,预热时间15 min,焙烧温度1140℃,焙烧时间21 min,可制得抗压强度为14.25 MPa、堆积密度为999 kg/m^3、吸水率为0.22%的湖泥陶粒。焙烧温度1140℃时,湖泥重金属固化效果较好,其中,Cu、Zn、Ba、Ni的固化率分别为88.13%、95.74%、93.23%、100%,Pb始终未检出。制备的产品孔隙率小,抗压强度高,重金属固化率高,性能优良,可广泛应用于建筑混凝土等领域中。

掺污泥残渣磷酸镁水泥的力学性能及对重金属固化效果研究

为了高效利用污泥废物,以污泥残渣为原料制备磷酸镁水泥,研究不同污泥残渣掺量对磷酸镁水泥力学性能和固化重金属效果的影响。结果表明:当污泥残渣掺量为5%时,磷酸镁水泥的力学性能最优,抗压强度为42.08 MPa;但继续掺入污泥残渣会影响磷酸镁水泥的水化过程,使其力学性能降低。掺入污泥的磷酸镁水泥经固化,其中的重金属浸出量大幅降低,远低于GB 5085.3—2007规定限值。

污染河流中固化处理后底泥重金属酸稳定性研究

重金属污染物进入水体后逐渐富集于底泥中,经疏浚处理后的底泥需对重金属进行固化处理,才能进一步填埋或资源化利用。经固化处理后的底泥(以下简称处理后底泥),其性质可能随着环境因素发生改变,使处理后底泥中的重金属等有害物质从固化体中释放到环境,再次给生态环境及人类健康带来巨大风险。以处理后底泥为研究对象,通过连续改变处理后底泥-浸提液的pH,研究重金属的溶出与浸提液pH之间的定量关系。当处理后底泥-浸提液pH较高时(大于5.5),处理后底泥-浸提液体系中各重金属元素的含量均较低;当处理后底泥-浸提液pH下降至5.5左右时,体系中的Cu、Zn、Ni等几种重金属元素大量溶出。处理后底泥对Cu、Zn、Cr和Cd有较强的固定能力,但是对Ni和Pb的固定能力有待加强。此种底泥的有效酸缓冲容量为0.999meq/g,对外来酸带来的pH变化有较强的缓冲能力。

重金属污染底泥固化体负载铁去除水中磷的研究

采用免烧结技术将重金属污染的底泥固化稳定化,在满足安全性的基础上,利用FeCl3对固化体改性,研究改性固化体吸附去除水中磷的性能及机制。研究结果表明:经过免烧结固化之后,当水泥掺量质量分数为40%,养护龄期28 d,Cd,Cu与Pb稳定化率达到92.5%,91.8%,99.5%;Cd,Cu和Pb的浸出浓度分别为1.00×10^?4,1.18×10^?2和1.40×10^?4 g·L^?1;改性后底泥固化体的磷去除率由41.2%提升至98.7%,铁改性固化体较佳的铁含量配比为112.0 g·kg^?1(Fe/固化体);在水体除磷应用中,当磷浓度为5.00×10^?3 g·L^?1,改性固化体投加比为10 g·L^?1、pH为6、在90 min时达到吸附平衡,吸附过程符合Freundlich模型,且与准二级动力学方程的拟合程度高。