重金属在水泥基材料中的固化和浸出研究进展EI北大核心CSCD

综述了重金属在水泥基材料中的固化和浸出机理、浸出影响因素和浸出试验方法。水泥基材料中固化重金属的机理主要是提供碱性环境促进重金属沉淀和吸附以及C-S-H凝胶和钙矾石对重金属的吸附、替代和封裹作用;重金属离子在弱酸性溶液中的浸出过程主要包括溶液中的酸迁移到液／固表面、酸迁移穿过浸出层、在浸出边界发生扩散控制的快速溶解反应、重金属穿过浸出层以及重金属穿过固腋表面到达溶液中;常用的浸出试验方法根据浸出溶液是否流动或者定期更换,可以概括为平衡试验和非平衡试验两大类。     

重金属在水泥基材料中的固化和浸出研究进展

综述了重金属在水泥基材料中的固化和浸出机理、浸出影响因素和浸出试验方法。水泥基材料中固化重金属的机理主要是提供碱性环境促进重金属沉淀和吸附以及C-S-H凝胶和钙矾石对重金属的吸附、替代和封裹作用;重金属离子在弱酸性溶液中的浸出过程主要包括溶液中的酸迁移到液/固表面、酸迁移穿过浸出层、在浸出边界发生扩散控制的快速溶解反应、重金属穿过浸出层以及重金属穿过固/液表面到达溶液中;常用的浸出试验方法根据浸出溶液是否流动或者定期更换,可以概括为平衡试验和非平衡试验两大类。     

废弃物中重金属元素在水泥熟料形成过程中的作用及其固化机理

利用水泥窑处理危险工业废弃物已经成为全球水泥行业发展的趋势。介绍了实验室模拟水泥窑焚烧处理含重金属元素的危险工业废弃物的研究,旨在探讨废弃物中重金属元素在水泥熟料形成过程中的作用及其固化机理。结果表明：对于所研究的8种重金属元素(Cr,Co,Ni,Cu,Cd,Pb,Zn,As),实验用工业生料中绝大部分重金属元素含量不超过西欧和美国标准。在实验用工业生料基础上掺入含有重金属元素的危险工业废弃物,可以改善生料的易烧性,尤其是较低温度(1350℃)下的易烧性。焚烧含重金属元素的危险工业废弃物时,水泥熟料的早期强度降低而后期强度略有提高。水泥熟料矿物可以固化绝大部分重金属元素,熟料矿物对重金属元素的固化具有选择性。     

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。     

水泥窑协同处置酸洗污泥工业试验探讨

该文以水泥窑协同处置酸洗污泥工业进行工业试验并进行探讨,分析水泥窑协同处置以后对污染物排放情况、水泥熟料质量以及系统工艺产生的影响。结果表明,在水泥窑中加入一定量酸洗污泥之后,相关数据显示各项指标均在规定限制之下,烟气中氯化氢、铪排放量增加,颗粒物以及二氧化硫,氮氧化物以及重金属排放是没有明显变化,而水泥熟料性能指标中熟料以及重金属浸出情况完全能够达到国家相应标准。水泥窑系统处置过程中因为酸洗污泥含水量比较多所以会增加煤消耗,但是并不会影响到水泥生产系统的稳定运行。水泥窑协同处置酸洗污泥工业生产具有可行性。     

水泥水化产物结构及其对重金属离子固化研究进展

水泥基材料对重金属离子吸附固化是处理固化废弃物中重金属元素的有效途径,也是多年来人们研究热点.本文分析了水泥基胶凝材料主要水化产物结构特点及对外来离子吸附交换特性,并就目前国内外对重金属元素(Pb、Cr、Cu、Zn、As、Co等)在水化产物中存在形式、固化机制,以及其对水泥水化进程影响等研究现状进行归纳总结,指出了当前重金属元素在水化固化研究中存在的不足,并对今后水泥基材料重金属离子固化的研究方向进行了展望.     

垃圾焚烧灰渣用作水泥掺和料的研究现状

城市生活垃圾焚烧灰渣(MSWI ashes)中含有重金属和二噁英等有害物质,利用水泥固化来处理有害物质是常用的方法之一。近年来国内外将城市生活垃圾焚烧灰渣用作水泥掺和料作了大量研究,但仅限于灰渣中重金属浸出特性掺入灰渣后体系的强度变化规律。对该体系的固化机理,对不同减水剂的吸附规律,固化后的强度和稳定性等性能特征还不待进一步研究。     

水泥窑协同处置固废熟料重金属含量超标原因分析以及控制措施

文章通过建立水泥窑协同处置重金属分析方案,从重金属来源、配料方案调整、不同窑况对重金属固化效率影响等方面系统地分析了熟料重金属含量超标的根本原因,并制定了相应控制措施。     

水泥窑处置废弃物中重金属的迁移行为研究进展

本文就目前国内外利用水泥窑协同处置各种废弃物过程中,人们关注的各种重金属迁移问题的研究进行了综述性分析,结果表明:利用水泥窑处置可控的废弃物,不会显著提高熟料中的重金属含量;在水泥生产过程以及后续水泥产品使用过程中,各重金属的迁移量均很低,不会对环境和人们的身体健康带来不可预测的影响。另外,还进一步明确了尚需开展的研究工作。     

利用水泥窑协同处置酸洗污泥的工程应用

在生料配料过程中,配入少量不同行业的酸洗污泥,考察利用水泥窑协同处置不同种类酸洗污泥对熟料中可浸出重金属含量、熟料率值、抗压强度、水泥凝结时间、水泥安定性等参数的影响。协同处置酸洗污泥的同时,检测了烧成系统窑尾废气中的铬、镍、铅、铜、锰等重金属排放浓度。结果显示,利用水泥窑协同处置适量的酸洗污泥,不影响熟料和水泥的质量,各种气态污染物能满足国家相关标准的要求。     

附烧含重金属废物所得的水泥中重金属的浸出行为研究

为进一步研究水泥回转窑处置危险废物过程中重金属的固定特性与环境安全性,对生料和熟料分别进行了浸出试验,并对两者的重金属浸出浓度及浸出率进行了对比。结果表明:7种作为研究对象的重金属在浸出液中的浓度均很低。熟料中各种重金属的固化率均较高并且熟料中重金属的浸出率大大低于生料。因此附烧含重金属废物所得的水泥产品,就重金属指标而言,在实际使用中的环境安全性是有保障的。     

重金属在水泥窑协同处置的净浆硬化体中的分布及形态

通过欧共体标准物质局（European Community Bureau of Reference）提出的一种三级4步提取法（BCR）,分析了垃圾焚烧飞灰和经水泥窑协同处置的净浆硬化体中重金属的分布和形态。探究了随水化反应的进行,其重金属形态转化的趋势。结果表明,重金属主要分布在氢氧化钙、水化硅酸钙（C-S-H）、钙矾石（AFt）和未水化的水泥熟料中。随着水化反应的进行,Zn、Cu、Cr、Cd和Mn皆有向迁移能力较强的形态转化的趋势,其中Cr和Cd的转化趋势较为明显。与垃圾焚烧飞灰相比,重金属通过水泥窑高温煅烧和水化反应,其迁移能力较强的形态占比明显减少。     

水泥窑铅镉等重金属的污染及防治

利用原子吸收分光光度法、振荡溶出等方法,研究了水泥窑铅镉等重金属污染的防治.氟会促进Pb,Cd,Zn和Cu的逸放.无论何种水泥窑,Hg逸放率高达89%～96%.Pb,Cd,Zn和Cu在不同类型水泥窑中其逸放率有明显差别,立窑的逸放率较高,Pb和Cd为84%～90%,Zn和Cu为36%～47%;湿法回转窑次之;新型干法窑的逸放率最低.使用高效的除尘设备,不仅可减少粉尘的污染,还可减少Pb等重金属的逸放.把Pb等重金属含量较高的窑灰用作水泥混合材既可使Pb等重金属被固封于水泥混凝土中不会产生二次污染,又能减少因窑灰循环入窑而导致Pb等重金属的再次逸放.     

重金属污泥磨细粉对硅酸盐水泥基材料性能的影响

为了更好地实现对重金属污泥的资源化利用,研究了高温无害化处理重金属污泥与建筑渣土混合渣料磨细粉对硅酸盐水泥基材料工作性、力学性能、早期收缩变形、抗氯离子渗透性能及重金属浸出的影响及机理。研究结果表明,随着磨细粉掺量的增加,硅酸盐水泥基材料的工作性没有降低,但其力学性能均有一定程度下降,这说明磨细粉与硅酸盐水泥的需水比相差不大,但其掺量越大水泥基材料中水泥的量越低,其强度均会有一定程度下降。磨细粉不会引起硅酸盐水泥基材料的体积安定性问题,可以提高早期抗裂性,但会降低其抗氯离子渗透性能。含磨细粉试件中重金属的浸出浓度、水胶比的下降与龄期的上升呈负相关,且在28 d龄期下含40%(质量分数)磨细粉的硅酸盐水泥基材料中重金属Cu、Ni、Zn和Cr的浸出量均低于GB 30760—2014《水泥窑协同处置固体废弃物技术规范》规定的浸出浓度限值。     

采用废弃农林生物质吸附和回收重金属研究进展

废弃农林生物质对重金属离子具有吸附能力,可望用于回收工业污水中的重金属。本文对废弃农林生物质对重金属的吸附机理、吸附剂研发、吸附产物资源化利用等方面的研究进展进行了介绍,讨论了废弃农林生物质对重金属吸附技术研究中存在的问题和解决途径。揭示吸附的微观过程、阐明与吸附作用有关的生物质细胞壁结构和成分、确定重金属吸附机理以及开发新的高效的生物质吸附剂等是寻找具有高选择性和高吸附能力的高效生物质吸附剂的关键;对生物质吸附重金属后的进一步处理是工业化的必由途径。     

重金属离子在水泥砂浆中的浸出性研究

采用在生料中掺重金属化学试剂在实验室条件下烧制出的熟料,研究了重金属元素在水泥应用过程中的流向,模拟德国的水槽试验法测试了水泥砂浆中重金属离子Ph、Cd、As和Cr在不同pH值浸出液条件下的长期浸出行为,探讨了酸性条件对重金属浸出的影响。结果表明：Pb、Cd及Cr^3＋均可以稳定固化在砂浆内部,长期浸出固化率可达99．9％以上;酸性条件可以抑制Cr^3＋的浸出,促进Cr^6＋的浸出,对Pb、Cd、As的浸出影响较小。     

改性膨润土吸附重金属离子的研究与应用进展

膨润土具有很强的吸附能力,通过对膨润土进行改性,可提高其对重金属离子的去除能力.国内外学者对改性膨润土用于含重金属离子污水的处理进行了广泛的研究.概述了膨润土改性制备方法和表征手段,讨论了影响改性膨润土吸附重金属离子的主要因素.对近年来国内外改性膨润土吸附水体中铬、镉、汞、铅、镍等重金属离子的应用研究进行了综述,并指出了改性膨润土用于重金属废水处理存在的问题和今后的研究方向.     

水泥工业生产过程重金属的管控

介绍了水泥工业产品中重金属含量限值、水泥生产过程中的重金属来源分析、水泥生产企业重金属排查工作方法、协同处置生活垃圾对水泥产品质量的影响分析等,重金属排查结果可看出,水泥熟料中重金属控制主要方向是水泥生产的常规铁铝质矫正料,协同处置生活垃圾后,水泥熟料、水泥产品的浸出特性不会发生显著性改变。     

城市生活垃圾中重金属对水泥性能的影响

利用新型干法窑处理城市生活垃圾已成为垃圾处理的新趋势，垃圾中的重金属是否会对水泥性能产生不利的影响．是一个值得关注的问题。研究表明，当重金属的添加量大于0．5％时，不同的重金属会对水泥性能产生不同的影响．但生活垃圾中重金属的含量很低，远远小于0．5％，不会对水泥性能带来影响。