掺垃圾焚烧炉渣水泥的重金属浸出特性

为探索水泥窑协同处置生活垃圾焚烧炉渣(MSWIBA)的可行性,以MSWIBA部分替代硅质原料烧制水泥,侧重通过浸提试验研究掺MSWIBA水泥的重金属浸出毒性,同时,还通过强度测试、XRD/SEM等研究了MSWIBA对熟料烧成、水泥水化和性能的影响。结果表明,MSWIBA掺量从0到8%,熟料中f-Ca O含量略有下降,对水泥凝结时间、3 d和28 d强度等无明显的不利影响,3 d和28 d水泥水化样重金属浸出浓度均低于GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅱ类地表水限值。MSWIBA对熟料矿物和水化产物影响不明显,由于熟料矿物固溶和水化产物包裹的双重作用,重金属在水泥中固化良好。     

钒渣掺杂对硅酸盐水泥熟料烧成及性能的影响

为探讨硅酸盐水泥生料制备中掺入钒渣（V2O5）对水泥熟料的易烧性和矿物结构的影响，以不掺V2O5生料为基准，分别掺入占质量0．5％、1％、2％的V2O5，煅烧至1250℃、1300℃、1350℃、1400℃、1450℃，利用化学分析、XRD、SEM、高温显微分析等方法，探讨V2O5掺杂的影响机理。结果表明：掺0．5％V2O5轻微改善了硅酸盐水泥熟料的易烧性，但掺量超过0．5％后易烧性没有明显区别，且熟料强度降低，掺量小于2％时，对熟料性能影响不大。根据掺V2O5后熟料的显微形貌，掺V2O5后熟料中C2S晶粒均大于基准样中C2S晶粒。     

生活垃圾焚烧灰渣代砂混凝土配合比及力学性能试验

对生活垃圾焚烧灰渣代砂作为混凝土细骨料进行了试验研究。从有毒物质浸出、筛分、压碎指标等分析了生活焚烧垃圾灰渣的骨料特性,并对5种水胶比、3种代砂率的生活垃圾焚烧灰渣细骨料混凝土进行了配合比试验及力学性能试验。试验结果表明,生活垃圾焚烧灰渣多孔、吸水率高、压碎指标低,具有一定的潜在水硬性;通过增加减水剂等合理配合比设计,可以配出工作性能满足工程要求的生活垃圾焚烧灰渣细骨料混凝土;生活垃圾焚烧灰渣细骨料混凝土强度要低于同配合比条件的普通天然砂混凝土,尤其是100%代砂率焚烧灰渣混凝土28 d抗压强度仅为普通天然砂混凝土的一半左右,50%代砂率焚烧灰渣混凝土抗压强度更接近普通天然砂混凝土。     

三大率值对烧制水泥熟料固化重金属的影响研究

通过调研多家水泥厂,选定三组率值（率1配方：KH=1.01,SM=2.62,IM=1.37;率2配方：KH=1.01,SM=2.71, IM=1.39;率3配方：KH=1.01, SM=2.71,IM=1.35）进行试验。分别掺入0.5%、1.0%、2.0%的CuO试剂,煅烧至1200℃、1250℃、1300℃、1350℃、1400℃、1450℃,利用化学分析和XRD等方法对熟料进行检测。结果表明,CuO既是矿化剂又是助溶剂;随着煅烧温度的升高,煅烧试样的f-CaO含量总体呈下降趋势;率2配方时的游离氧化钙的含量最少且较稳定;随着重金属掺量的增大,熟料主要矿物相C3S的形成温度明显降低,且在1400℃、1450℃下CuO掺烧量为1.0%和2.0%时均有液相出现。     

利用正交设计确定磷渣在配料中的最佳掺入量

众所周知,在水泥熟料生产中掺入各种矿化剂的目的就是为了改善熟料的易烧性和矿物结构,从而为提高熟料的产、质量创造条件。而保证这一措施的实现,其关键的第一步是矿化剂掺量和熟料率值的合理确定。 1984年我们厂窑的台时产量为16.72T/H,熟料强度为608kg/cm~2,居于全国同类窑型的中等水平。要想在现有的基础上再进一步提高窑的产、质量,不外乎从提高窑的快转率和熟料的KH值着手。可是当KH提高后,则给煅烧操作带来困难,往往出现     

生活垃圾焚烧灰渣代砂混凝土孔隙结构与力学性能关系的研究

城市垃圾焚烧灰渣是经过生活垃圾经高温煅烧得到的硅钙铝氧化物,外观类似天然砂,化学成分类似于水泥熟料,可代替天然砂用作混凝土细骨料。介绍了生活垃圾焚烧灰渣代砂混凝土料孔隙结构与力学性能关系研究。通过试验,测试了5种水胶比、3种代砂率、2种龄期城市生活垃圾焚烧灰渣代砂混凝土的抗压强度及微观孔结构参数,并分析了混凝土孔隙结构对力学性能的影响规律。结果表明,生活垃圾焚烧灰渣细骨料混凝土抗压强度随含气量、气泡弦长和气泡间距系数的增大而减小,气泡比面积的增大而增大。灰渣代砂混凝土抗压其强度随其气泡分形维数变化规律与普通混凝土一致,均与其气泡分布分形维数呈正相关,即抗压其强度均随其气泡分布分形维数的增大而增大。     

铬离子对水泥熟料烧成作用的研究

研究Cr2O3掺杂对硅酸盐水泥熟料的易烧性和矿物结构的影响,以空白生料为基准,分别掺入0.5%、1%、2%的Cr2O3,煅烧至1250℃、1300℃、1350℃、1400℃、1450℃,利用化学分析、XRD、SEM、高温显微分析等方法,探讨Cr2O3掺杂的影响机理。结果表明:掺Cr2O3改善了硅酸盐水泥熟料的易烧性,掺量小于1%时,掺量越大,易烧性越好。根据掺Cr2O3后熟料的显微形貌和液相性质分析,掺Cr2O3可以降低熟料反应相中液相生成温度,降低液相的粘度,促进C3S晶体的形成和发育。     

垃圾焚烧飞灰在绿色超高性能混凝土中的应用

城市生活垃圾焚烧飞灰中重金属离子的浸出会对环境造成严重污染,因此该文对超高性能混凝土固化焚烧飞灰的可行性进行了研究.试验分析了当垃圾焚烧飞灰掺量为10％时,改变硅灰掺量对于飞灰超高性能混凝土性能的影响.采用力学性能测试、扫描电子显微镜和电感耦合等离子体质谱等测试方法对飞灰超高性能混凝土的力学性能、微观结构和重金属浸出浓...     

国内外电厂混烧污泥的烟气污染控制标准比较

在调研电厂混烧污泥污染物排放规律的基础上,分析了参照《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB 18485—2001)和《火电厂大气污染物排放标准》(GB 13223—2003)进行污染监控面临的主要环境风险,包括烟气量增加造成的NOx、SO2等污染物排放总量增加,对烟气中汞、二口恶英等污染物缺乏有效控制,灰渣利用缺乏安全保障等。结合欧盟的成熟标准及我国对上述标准进行修订的情况,提出应严格限制工业污泥在电厂的焚烧,并对电厂掺烧污泥量、污泥性质、工况条件等进行规范,要求烟气处理系统进行升级改造;在新修订的《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223—2003)基础上,尽快增补电厂混烧废物时重金属、二口恶英等污染物排放限值和废物焚烧/混烧灰渣的安全利用规范。     

镁渣在新型干法水泥生产线上的使用

金属镁渣具有良好的水硬性,在新型干法水泥生产线的生料中掺用镁渣后,可以明显提高熟料KH、SM值;同时镁渣具有诱导结晶作用,可以大幅度降低熟料烧成时的液相生成温度,加速熟料矿物形成,进而降低煤耗.     

垃圾焚烧飞灰研制硫铝酸盐水泥及其水化特性

以城市垃圾焚烧飞灰(以下简称焚烧飞灰)为主要原料,在实验室电炉里成功烧成了硫铝酸盐水泥熟料.研究了硫铝酸盐水泥熟料的烧成过程、组成及其形貌特征,并分析掺加适量石膏的硫铝酸盐水泥水化及重金属浸出特性.结果表明:将焚烧飞灰作为主要原料可以煅烧出以C4A3(-S)和C2S为主要矿物的硫铝酸盐水泥熟料,焚烧飞灰在生料中的掺量不...     

水洗磷酸盐预处理后飞灰中重金属的热稳定性

探讨了磷酸盐对城市生活垃圾焚烧(MSMI)飞灰中重金属在常温下的稳定作用以及高温挥发抑制作用.结果表明,经水洗磷酸盐预处理后,常温下,飞灰中重金属Pb,Cd,Zn,Cr在毒性浸出程序(TCLP)中的浸出浓度低于美国EPA标准限值;高温下,飞灰中重金属Cd,Pb,Zn的挥发率分别由未处理参比样的97.2%,94.3%和79.3%降低至10.2%,23.5%,13.5%,均小于25%.     

Characteristics of municipal solid wastes incineration (MSWI) fly ash–cement matrices and effect of mineral admixtures on composite system

An experimental work was carried out to investigate the feasibility of application of MSWI fly ash as an auxiliary cementitious material. The water demand for normal consistency, setting time, volume stability, flexural and compressive strength of MSWI fly ash–cement compound matrices were tested. And, the composite effect and the influence of mechanical properties and heavy metals solidification are studied by mixing MSWI fly ash–cement matrices with common mineral admixtures. The results show that the MSWI fly ash has some cementitious activity, but the reactivity is relatively lower and its addition to cement may lead to retardation of cement hydration. After incorporation of common mineral admixtures, the strength of solidified body was enhanced, and the effect of the heavy metals-immobilizing may be reinforced.     

焚烧灰中重金属溶出行为及水泥固化机理

垃圾焚烧飞灰是生活垃圾焚烧后烟气除尘器收下的物质，因其中含有水浸出性的重金属物质而被认为是危险废物，必须对之进行稳定化处理．主要研究了焚烧飞灰中重金属物质的浸出问题，考察了水泥对焚烧飞灰中重金属物质固化的效果．研究表明，用水泥稳定固化焚烧飞灰中重金属物质的效果良好，重金属物质通过物理固封、替代或吸附等形式可固化进水泥水化产物结构中．     

垃圾焚烧炉渣作为水泥混合材的水化性能及安全性研究

研究了生活垃圾焚烧炉渣用作混合材对水泥水化性能的影响,并考察了相应制品的环境安全性。结果表明:炉渣不具有放射性,为非活性混合材,其掺入对水泥的凝结时间、抗折强度影响不大,但随掺量增加水泥抗压强度下降。焚烧炉渣掺量为7.5%时,能满足42.5普通硅酸盐水泥的生产要求,水洗炉渣对水泥强度的影响较小。掺15%焚烧炉渣时水泥的重金属表面浸渍溶出能达到III类地下水要求,重金属溶出主要发生在浸渍早期,焚烧炉渣用作水泥混合材环境安全性较好。     

混合材对MSWI制CSA水泥性能的影响

以城市垃圾焚烧飞灰(MSWI)为主要原料,在实验室成功烧制了硫铝酸钙(CSA)水泥熟料。研究了单掺或复掺不同种类、不同掺量的混合材后,CSA水泥的力学性能和水化性能。结果表明:石灰石粉(LI)/矿渣粉(SL)在CSA水泥中较为适用,而粉煤灰(FA)/MSWI的活性较差;单掺4种混合材均对CSA水泥早期强度产生不利影响;单掺LI/SL对后期强度发展有益;复掺混合材较单掺效果好,尤其是试样10%LI+10%SL、10%LI+10%MSWI和5%LI+15%SL。     

城市生活垃圾焚烧底灰的水热固化研究

利用水热技术对城市生活垃圾底灰进行资源化利用研究,将其固化为一种强度高、重金属溶出少的建筑材料.主要研究了添加消石灰固化生活垃圾底灰的硬化机理,并且为了100%利用垃圾焚烧灰,也研究了添加垃圾飞灰固化底灰的方法.同时还进行了重金属浸出试验,测试固化体中重金属溶出量.研究结果表明,托勃莫来石晶体的生成是影响固化体强度的主要原因,而且托勃莫来石的生成量越多,样品的强度越高.飞灰也可以作为一种固化添加剂对底灰进行水热固化,且添加飞灰的硬化机理和消石灰相同.经过水热固化,固化体的重金属溶出量可大大降低.水热技术有望成为一种城市生活垃圾底灰资源化利用的有效方法.     

无熟料矿渣粉煤灰胶凝材料强度影响因素研究

针对矿渣、粉煤灰的成分及特点,研制了一种无熟料矿渣粉煤灰胶凝材料,并对其强度影响因素、水化性能进行了研究。结果表明,加入70%矿渣,15%粉煤灰,10%石膏,5%复合激发剂,可以制备性能较好的胶凝材料,28d抗压强度可达到58.21MPa。     

飞灰固化工程材料在碳化条件下的强度及环境特性研究

螯合剂常用于固定重金属污染物,水泥可有效提升材料的强度,而碳化效应对水泥基材料工作性能有着显著影响。因此,采用水泥和螯合剂对固体废弃物焚烧飞灰进行协同处理制备固化飞灰复合工程材料,并探究碳化效应对其强度及环境友好性的影响。结果表明,常规养护28 d的飞灰复合材料强度达到3~6 MPa,高达规范中水泥土强度标准的7.5倍,且其强度随着龄期及水泥掺量的增加而增大,而碳化效应可有效的提升材料的强度特性;经处理后的飞灰复合材料中重金属Cd、Pb、Ni和Cr的浸出分别仅为原灰的2.0%,1.0%,19.2%和14.1%,碳化试样浸出略高,但仍满足固废浸出标准;碳化深度随养护龄期的增加而增大,与水泥掺量呈反比。优良的工作性能和环境友好性使材料在建设工程领域展示出极大的资源化利用潜力和价值。     

差异含水率条件下飞灰及其螯合物的应力应变及环境特性

垃圾焚烧飞灰因极高的重金属含量而被认为是一种危险废弃物,但与火山灰成分的相似使该材料有着资源化利用的潜在价值。以飞灰及其螯合物为研究对象,探讨了含水率、养护条件等因素对材料应力应变及环境特性的影响。研究结果表明:飞灰螯合物重金属浸出浓度较低,并有着较强的吸水特性;飞灰及其螯合物强度早期随着养护时间的增长呈上升趋势,破坏应变随之减小,脆性不断增大;材料强度在中后期出现明显分化,飞灰(90%湿度养护)强度约为螯合飞灰的23.11倍。飞灰强度随含水率的增大而减小,可归结于孔隙水对压实能量的吸收和结构的影响;螯合飞灰强度均随养护时间和含水率增加而显著增大。