固硫灰活化制备地质聚合物固化含铬污泥实验研究

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1、CIaSSifiedIndeX：X75U．D．C：502SouthwestUniVerSityofScieneandTehno‘gYIn010gYIeMasterDegreTheSiSExPerimentaIStudy0nrI3tSoI．dificationofOhromium—bearingSIudgebyirUIatingFIUidizedBedombustionashes—basedGeopoIymerGrade：Candidate：AcademiDegreeAppIiedfor：SpeciaIitY：SUperViSOr：2011WangHaiIongMasterSaferYte

2、chnoIogyandengineeringTan0inwenApr．16．2014独创性声明lIllll111111111IIIill1111IIIIIIIIIIIIlY2585803本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西南科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：a少关于论文使用和授权的说明本人完全了解西南科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校

3、有权保留学位论文的复印件，允许该论文被查阅和借阅；学校可以公布该论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定)签名：多跏撕：私一棚憾知西南科技大学硕士研究生学位论文第1页摘要含铬污泥中因含有浸出毒性巨大的铬离子而被列为国家危险废物，在填埋处置前必须经过固化处理。地质聚合物是一种性能稳定且具有笼状结构的无机聚合材料，在固化重金属离子方面具有优异的性能。利用大宗废物固硫灰制各地质聚合物固化含铬污泥，不但能减少固硫灰对环境的危害，还能有效阻止含铬污泥中铬离子向环境扩散。本论文在分析了循环流化床燃煤固硫灰的物化性质的基础上开展了固硫灰碱融活

4、化实验，并研究了其活化机制。活化的最佳实验条件为NaOH／固硫灰质量比取0．6，煅烧温度取55O℃，煅烧时间取60min。活化机制包括：固硫灰中性质稳定的石英晶体向可溶性硅酸钠晶体转化；固硫灰致密的颗粒结构破坏，呈片层状并出现大量孔隙，有利于固硫灰颗粒与反应物充分接触并反应：固硫灰中Si．0．Si和A1．0．Si的聚合度降低，从而释放出更多的无定形态硅、铝成分。随后研究了以活化固硫灰为原材料制备地聚合物固化含铬污泥的合成工艺。碱融固硫灰基地质聚合物固化含铬污泥的最佳实验配比为，含铬污泥：f-CFAs：MK：水玻璃=5．4：4：1：5．2，养护温度为25℃，养护时间为28d。固化体中含铬污

5、泥的最大掺量为52％，最终强度为6．52MPa，固化体对含铬污泥的固化量较大，且满足填埋处置的要求。固化体中总铬的浸出浓度仅为0．93mg／L，且未检出Cr(VI)，满足《危险废物鉴别标准一一浸出毒性鉴别》中规定的浸出浓度限值。通过XRD、SEM．EDS和IR等分析方法对固化体进行物理化学表征及结构分析，提出了固硫灰基地聚合物固化含铬污泥中铬离子的机制：固化体中铬离子的主要固封机制为物理固封和离子交换的共同作用。关键词：地质聚合物含铬污泥固硫灰西南科技大学硕士研究生学位论文第lI页Abstract．Thechromium—bearingsludgewasclassifiedasakind

6、ofhazardouswasteduetothelargequantitiesofleachabletoxicchromiumions．Therefore，thechromium-bearingsludgemustbestabilizedbeforethelandfill．Geopolymerisinorganicpolymericmaterialwithstableperformanceandformedincagestructure，whichshowexcellentperformanceintermsofsolidificationofheavymetals．Immobiliza

7、tionofchromium-bearingsludgewithgeopolymermadebyCirculatingFluidizedBedCombustionashes(CFAs)hastheadvantageinreducingtheharmtoenvironmentandalsopreventthechromiumionsinthechromium—bearingsludgefromdiffusingtotheenviron