降低水泥水溶性铬(Ⅵ)方法研究综述

综述了国内外对于水泥中水溶性铬(Ⅵ)含量的管控要求及当前降低熟料及水泥中水溶性铬(Ⅵ)含量的方法措施与途径。从常用降铬剂、工业废渣降铬剂、原燃材料、工艺控制等方面对降低水溶性铬(Ⅵ)所开展的研究和应用案例展开了论述,指出了当前水泥工业降铬研究方面仍存在不足。建议进一步开展工业固废降铬系统性机理研究、水泥窑协同处置固危废技术优化、新型高效低成本降铬剂产品研发等方面的研究。

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。

烧结对焚烧飞灰作混合材制备水泥性能的影响

焚烧飞灰具有一定的活性,能够替代水泥作混合材,但是其中的过量氯离子与二噁英限制了其在水泥中的加入,因此本文采用烧结预处理焚烧飞灰,研究对其在水泥中资源化的影响。结果表明:烧结后焚烧飞灰的火山灰活性有降低的趋势,在1200℃下烧结60min的活性最高,为62.25%。烧结后出现了新的活性矿物——硅酸二钙。氯离子与二噁英的分解效果超过92.44%和99.49%,可以作为混合材添加到水泥中。作混合材后,会增大水泥的需水量,缩短凝结时间,在20%掺量时初凝时间小于GB 175—2007《通用硅酸盐》中规定的45min。在掺量不小于10%时抗压强度满足规范要求。按照氯离子的最大添加量计算,焚烧飞灰可以在水泥中添加12.25%。高温烧结有助于安全处置焚烧飞灰中的潜在威胁,提高在水泥中的添加量。

含氟污泥对熟料凝结时间影响的研究进展

含氟污泥配料生产的水泥在使用过程中会出现凝结时间延长的情况,在预分解窑上的使用案例和相关试验研究结果表明,通过在水泥熟料生产过程中适当调整熟料三率值和含氟污泥掺加量,合理控制生料中Fe_(2)O_(3)、F^(-)和CaSO_(4)含量,控制熟料矿物组成,可有效改善熟料凝结时间。若将含氟污泥稳定用于水泥窑协同处置生产水泥熟料,按照当前水泥实际产能计算,每年可处置约0.72亿吨含氟污泥,节能减排效果显著。

协同处置危固废过程中熟料频繁结球的分析处置

分析了水泥窑协同处置危固废过程中出现的窑内熟料三次结球情况,检测了熟料球的化学成分和物理性能,分析了入窑生料与熟料化学成分、生料分解率控制、协同处置危固废化学成分和微量重金属含量及含氟化钙污泥加入等对熟料煅烧工艺的影响。通过采取稳定生料和熟料化学成分、适当降低生料Fe2O3含量及入窑热生料分解率,加强Cl-、R2O等有害成分的控制等措施,同时,在配料和煅烧过程中充分考虑危固废加入对改善生料易烧性的影响,有效解决了水泥窑协同处置过程中熟料频繁结球的问题。

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。

水洗焚烧飞灰作混合材所制备的水泥性能及重金属固化能力

焚烧飞灰是一种有重金属浸出风险的危险固体废弃物,将之无害化与资源化是理想的处置方式。本文研究焚烧飞灰水洗灰后作混合材对所制备水泥性能及重金属固化能力的影响。结果表明:水洗灰中依旧含有较高的氯,但是合适掺量下的水洗灰加入水泥后会促进水泥的粉磨,延长水泥的凝结时间,提升水泥的力学性能,5%掺量下3d和28d抗压强度分别提升了26.01%和4.52%。大部分重金属的浸出量低于设备检测下限未被检测到,少部分重金属浸出浓度远低于相关规范给出的限值。证明水洗焚烧飞灰有作混合材的潜力,在将其氯进一步处置后能增大在水泥中的添加量。