碱矿渣水泥基铬渣固化体浸出毒性的安全性研究

对碱矿渣水泥基铬渣固化体侵出毒性的安全性进行了研究,结果表明,即使固化体在破坏的情况下,其浸出毒性仍在安全剂量范围内,固化体的早期表面浸出率为１０＾－３￣１０＾－４数量级,后期表面浸出率仅为１０＾－６数量级,与玻璃固化体的浸出率相当,可见固化体的长期抗表面浸出能力是很强的,完全可以用作建筑材料。     

氧化硫硫杆菌对铬渣固化体的影响

用pH为1.9的无菌培养液和有菌培养液分别对固化体进行实验.在开始阶段,空白试块与实验试块的铬和钙的浸出相差不大,浸出液pH值也相差不大.但是从第六天开始,空白试块的浸出明显减少而实验试块却没有那么明显,同时空白试块的浸出液pH值始终在2.3左右波动而实验试块的浸出液pH值基本上都在2.3以下.实验表明,在硫化氢、硫黄和其他硫化物存在的条件下氧化硫硫杆菌对铬的浸出有较大的影响,为铬渣固化体的安全填埋提供了实验依据.     

铬渣中铬的赋存形态表征和酸浸出特性

为研究铬渣在湿法解毒技术无害化处理过程中重金属污染物铬的浸出特性,对铬渣进行了酸中和能力实验,分析了不同p H条件下铬渣中总铬和6价铬及其他主要金属元素的溶出特性,并采用X射线荧光仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜以及热重分析对铬渣中的元素组成和矿物物相组成进行表征.得出硫酸硝酸法和TCLP法毒性浸出实验中浸出液中Cr主要以Cr6+形式存在.铬渣的强碱性且在碱性范围内有较大的缓冲能力以及复杂的物相组成是制约湿法还原铬渣处理效果的两个主要因素,因此,优选工艺p H条件来提高铬渣中铬的溶出率是提高湿法还原处理效率的关键,浸出p H在8.0左右时,能够获得较高的6价铬浸出率且处理成本相对较低.     

国内外铬浸出渣治理方法概述

本文通过简述铬渣的来源、危害及治理的必要性,简要介绍了目前国内外治理铬渣的几种主要方法     

铬渣无害化处理方法的比较研究

针对现今铬渣无害化处理的现状,介绍了传统的解毒法、微波辐射解毒法、微生物解毒法,并对3种方法从解毒机理、特点、可行性等方面进行比较,指出了铬渣无害化处理的发展方向.     

垃圾焚烧炉渣对水泥性能及浸出毒性的影响

研究了掺入垃圾焚烧炉渣的硬化水泥浆体的力学性能和水化机理,探讨了垃圾焚烧炉渣作为辅助性胶凝材料利用的可行性.研究表明:垃圾焚烧炉渣的水化反应活性较低,它的掺入在一定程度上延缓了水泥的水化过程,炉渣的掺入会降低水泥强度,且随着掺量的增加强度降低程度越明显;掺垃圾焚烧炉渣水泥中重金属离子浸出量很小,焚烧炉渣作为辅助性胶凝材料使用是安全的.     

焦油渣固化⁃干馏热解无害化处理工艺

煤在气化和焦化过程中会产生黏稠状固体焦油渣,因含有大量的煤粉、焦粉及煤焦油等有害物质而极难处理。为解决焦油渣的无害化处理问题,将焦油渣与复合添加剂混合制成固化块,然后通过干馏热解,分离出焦油和固体废渣。通过对固化块强度特性研究,确定了m（黏结剂）/m（固化块）为0.15、m（添加剂）/m（焦油渣）为1∶2、固化时间7 d为最佳工艺条件,固化块抗压强度7 d后可达到2 MPa,跌落强度达到94%,热稳定性98%。固化块经干馏热解,得到焦油和高热值气体,且尾渣各项满足GB 4284―2018《农用污泥中污染物控制标准》,可直接排放用作农用土壤或作为建材原料。     

模拟高盐、高碱中低放废液水泥固化体的浸出性能

针对高盐、高碱中低水平放射性废液的特性,研究了掺合料的种类、掺量对水泥固化体Sr^2＋,Cs^＋的浸出性能的影响。结果表明,矿渣和粉煤灰同时掺入,对降低Sr^2＋的浸出率较为明显;沸石、凹凸棒石的掺入,对降低Cs^＋的浸出率显著。当硅酸盐水泥：矿渣：粉煤灰：沸石：凹凸棒石=4：2：2：1：1时,42dCs^＋的累积浸出率仅为未含掺合料时的15．2％。浸出液的电导率表明,矿渣、粉煤灰、沸石、凹凸棒石的掺入对废液中的可溶性盐固化有利。用掺有矿渣、粉煤灰、沸石、凹凸棒石的硅酸盐水泥固化模拟高盐、高碱中低水平放射性废液时,固化体中Sr^2＋,Cs^＋的浸出率可以满足GB14569．1—2011的要求。     

含砷污泥的固化处理

废水处理后的污泥含有大量的有害物质，其中的砷及其化合物对环境危害极大，因此，对含砷污泥的安全处理与处置研究，有重要的现实意义。对固体废物的处理有物理、化学和生物的多种方法，综合比较了各种方法后，本文提出应用包括化学和物理反应的水泥固化方法对含砷污泥进行处理。对比研究了不同水泥的性能后，选择了普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐进行实验，通过对比浸出液的含As浓度发现矿渣硅酸盐水泥的固化效果较好。     

硝酸铅对磷酸镁水泥水化的影响及浸出毒性

重金属铅污染是重大的环境问题,利用磷酸镁水泥体系可对重金属铅进行稳定/固化。研究了不同硝酸铅掺量对磷酸镁水泥水化进程的影响,并对水化产物的晶体形貌、浸出毒性进行了探讨。研究表明:硝酸铅掺量的增加(最大掺量2.5%)对磷酸镁水泥的凝结时间影响不大,对水化产物种类(MgKPO4.6H2O和Mg3(PO4)2)无影响,但水化产物形貌有所变化。磷酸镁水泥对硝酸铅进行固化的浸出毒性试验结果(0.5mg/L左右)比国家标准要求(5mg/L)低一个数量级。EDS检测出Pb元素存在于水泥水化产物中。     

The Cement Solidification of Municipal Solid Waste Incineration Fly Ash

The chemical composition, the content and the leachability of heavy metals in municipal solid waste incineration （ MSWI） fly ash were tested and analyzed. It is shown that the leachability of Pb and Cr exceeds the leaching toxicity standard, and so the MSWI fly ash is considered as hazardous waste and must be solidifled. The effect of solidifying the MSWI fly ash by cement was studied, and it is indicated that the heavy metals can be well immobilized if the mass fraction of the fly ash is appropriate. The heavy metals were immobilized within cement hydration products through either physical fixation, substhtaion, deposition or adsorption mechanisms.     

生物酶联合水泥固化淤泥力学性能及机理

为改良淤泥强度,环保、高效解决疏浚淤泥处理问题,采用生物酶联合水泥对淤泥进行固化处理。通过无侧限抗压强度试验、直接剪切试验初步分析了生物酶对水泥固化淤泥强度的影响规律,并通过阳离子交换量试验（CEC）、电动电位试验、扫描电镜测试（SEM）、X射线衍射试验（XRD）和红外光谱试验（FTIR）等手段进一步探究了其协同固化机理。结果表明:生物酶联合水泥固化处理对淤泥强度有明显提升效果,其强度最高可提升73.8%,且生物酶掺量、种类、养护龄期影响其固化效果,但生物酶不和土体内矿物发生化学反应;生物酶和水泥的联合固化作用主要通过促进淤泥内阳离子交换作用,降低土体的电动电位,提高水泥水化产物的胶凝作用,促进活性黏土矿物的胶结以及催化包膜结构的形成实现;各类生物酶中,路易酶的固化效果最好,其水泥固化淤泥7 d无侧限抗压强度达378.8 kPa、黏聚力达307 kPa、内摩擦角达52.3°,相比水泥固化淤泥分别提高73.8%、33.2%和55.2%。     

用电解锰渣制备高铁硫铝酸盐水泥熟料

以湘潭电化集团“两矿法”生产电解二氧化锰排放的电解锰渣（EMR）为原料,采用X射线荧光光谱分析（XRF）、扫描电子显微镜一能谱仪（SEM—EDS）、X射线衍射（XRD）、热重分析（TG）等检测手段对其化学组成、形貌特征、物相结构及物化性质进行了分析．结果表明,电解锰渣是一种富含Si、S、Fe、Ca、Al的材料,可以用作烧制高铁硫铝酸盐水泥（FAC）熟料的原材料．分别考察了煅烧温度、保温时间、电解锰渣掺量对高铁硫铝酸盐水泥抗压强度的影响,当煅烧温度1200℃、保温时间60min、电解锰渣掺量25％左右时为煅烧工艺的最优条件,3d抗压强度最高可达49．8MPa．研究结果可为电解锰渣的资源化利用提供新的途径和方向．     

化学沉淀法提取铬渣中四氧化三铁的研究

利用化学共沉淀法,在处理铬渣的同时,制备四氧化三铁。通过等离子体发射光谱仪检测,分析出四氧化三铁的纯度和产率,并讨论了铁盐浓度、沉淀剂浓度以及温度对产率和纯度的影响。     

Accelerated carbonation and leaching behavior of the slag from iron and steel making industry

Ground granulated blast furnace slag （GGBFS） and steelmaking slag have been used as a raw material for cement production or as an aggregate to make concrete, which contribute aluminum, calcium, iron, and silicon oxides. The suitability of the slag for a particular application depends on its reactivity, cost, availability, and its influence on the properties of the resulting concrete. For the interest of durability studying of concrete in the presence of slag, the accelerated carbonation products and leaching behavior of the slag and Portland cement （PC） were studied. The experimental results confirmed that the slag was more resistant to carbonation compared to PC. The carbonation degree of GGBFS reduced by 17.74%; and the carbonation degrees of steelmaking slags reduced by 9.51%- 11.94%. Carbonation neutralized the alkaline nature of the hydrated pastes and gave rise to the redox potential of the leachate slightly （30-77 mV）. The carbonation also increased the release of most of the elements presented, except for calcium, to the aqueous environment. It is concluded that blend cements （PC plus slag） have economical advantages and better durability compared to PC,     

渗滤液浸泡对碱渣固化污泥长期性能的影响

以碱渣—矿渣—生石灰固化污泥用作填埋场临时覆盖材料为背景,开展不同渗滤液浓度、浸泡时间和碱渣掺量条件下固化污泥性质的研究,探讨渗滤液浸泡对固化污泥长期性能的影响规律及微观机理。结果表明：固化污泥在渗滤液中长期浸泡时,生成钙钒石和水化硅酸钙等物质,试样强度随浸泡时间的增加而增大,固化污泥有较好的耐久性;但当碱渣掺量60%的试样浸泡210 d时,试样中生成大量的碳酸钙和不同尺寸的钙钒石,结构变得疏松,试样出现裂隙,强度大幅降低,低于垃圾填埋场临时覆盖材料强度要求,碱渣掺量过多对固化污泥的长期强度不利。渗滤液对固化污泥有一定的侵蚀性,固化污泥强度随渗滤液浓度的增大而降低。固化污泥具有结构性,不同渗滤液浓度和浸泡时间下固化污泥结构屈服应力变化与强度变化规律基本一致。在渗滤液长期浸泡过程中,碱渣—矿渣—生石灰对污泥和渗滤液中的铬、铜、铅、砷等污染物可起到稳定作用。     

水泥固化温州污染土的力学性质和微观结构特性

在不同水泥掺量和龄期条件下对NaCl、油脂、Pb（NO₃）₂污染的温州软土进行水泥固化处理后,土体的强度得到改善。为进一步得出水泥固化处理对于不同污染土的处理效果,对水泥固化稳定不同的污染土进行了无侧限抗压强度试验和微观结构研究。分析了不同污染物类型、污染物掺入量、水泥掺入量以及养护龄期对水泥固化污染土强度特性的影响以及不同污染物浓度下水泥固化土微观结构的差异。试验结果表明：NaCl在一定范围内促进了水泥固化土早期强度的提高;油脂使水泥固化土的强度明显降低,压缩性增大;Pb（NO₃）₂掺入到土体中后,水泥固化土的强度总体上略有降低,掺入量与强度之间大致呈线性关系。随着水泥掺入量及龄期的增加,水泥固化污染土的强度会有显著提高。扫描电镜（SEM）结果分析得出：由于污染物的作用,污染物浓度的增加使固化土中孔隙增多,结构变得疏松。     

Influences of copper on solidification structure and hardening behavior of high chromium cast irons

The influences of copper on microstructure and the hardening behavior of high chromium cast irons subjected to sub-critical treatment were investigated. The results show that the microstructure of the as-cast high chromium cast irons consists of retained austenite, martensite and M1C3 type eutectic carbide. When copper is added into high chromium cast irons, austenite and carbide contents are increased. The increased addition of copper content from 0% to 1.84% leads to the increase of austenite and carbide from 15.9% and 20. 0% to 61.0% and 35.5% , respectively. In the process of sub-critical treatment, the retained austenite in the matrix can be precipitated into secondary carbides and then transforms into martensite in cooling process, which causes the secondary hardening of the alloy under sub-critical treatment. High chromium cast irons containing copper in sub-critical treatment appear the second hardening curve peak due to the precipitation of copper from supersaturated matrix.     

电解锰渣胶结膏体材料的充填性能

针对电解锰渣占用大量土地资源、易产生重金属污染等问题,使用电解锰渣基胶凝材料、原状电解锰渣、中粗砂等材料制备电解锰渣自胶结膏体充填材料用于矿山回填。测试充填材料水化浆体流动度、试件抗压强度和浸出毒性,以评价该材料的性能,并用X射线衍射、扫描电镜进行表征。结果表明：该充填材料浆体流动度达到200 mm,流动性能满足充填技术要求;充填材料固化体固化28 d后,抗压强度可达到1.5 MPa以上,达到矿采场充填体强度要求;充填材料浸出毒性明显降低,主要污染重金属Mn、Co被充分固化稳定,浸出毒性满足地下水标准。固化体XRD及SEM分析发现,该充填材料水化生成的水化硅酸钙、钙矾石等晶体是固化体强度稳定、重金属得以固化的主要原因。研究表明,该方法能有效固化/稳定化电解锰渣,降低环境污染风险。