碳酸锶废渣胶凝材料的改性及焚烧飞灰固化研究
发布时间：2021-09-22 21:20
本文以碳酸锶废渣为研究对象,研究碳酸锶废渣作为碱激发凝胶材料的改性工艺方法,并添加一定量的水泥用于垃圾焚烧飞灰固化。本试验的研究对象碳酸锶废渣属于一种低品位的工业矿渣,其自身的利用价值较低,但是其组成成分中含有一定量的Si、Al,具有潜在的活性。查阅文献可知,利用碱性激发剂可以改变碳酸锶废渣的活性,使其成为一种具有胶凝性的原材料。本文首先对焚烧飞灰的含水率、元素组成、重金属全量、浸出毒性和重金属形态进行了分析,然后测定了碳酸锶废渣的主要化学成分、元素含量、浸出毒性等指标。试验中采用氢氧化钠、水玻璃、碳酸钾等作为碱性激发剂,分析了废渣研磨的粒径、激发剂的添加量对碳酸锶废渣改性胶凝材料净浆强度的影响,结合干缩率分析确定最佳激发剂的种类和改性参数。在此基础上又进行了氢氧化钠、水玻璃、碳酸钾三种碱性激发剂组合的多因素试验,将试验进行了优化。最后采用碳酸锶废渣改性胶凝材料,辅以定量的水泥固化飞灰。检测固化体抗压强度随时间的变化和重金属浸出量变化,通过连续化学萃取试验对比固化体和原飞灰中重金属的形态变化,以评价胶凝材料对重金属的固化效果。实验中利用XRD、SEM等技术手段分析了碱激发胶凝材料水化产...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：117 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
技术路线图
生量为240t/d，焚烧飞灰产生量为36t/d，采用半干式烟气净化系统进行烟气处理。飞灰主要来源为余热锅炉下部的旋风除尘器、喷雾塔和布袋式除尘器所搜集的颗粒物。垃圾处理流程及飞灰产生环节见图2.1所示。图 2.1 某垃圾焚烧厂飞灰产生过程Fig 2.1 Fly ash production process of a waste incineration plant在喷雾塔环节中，投加石灰水、活性炭等将飞灰中酸性气体（SOx、HCl、HF和NOx等）、重金属、有机毒物和其他污染物有效地去除，但是烟气中含有的一些没有被净化的酸性气体（如CaCl2、CaSO4烟气等），以及一些添加过量未完全反应类似Ca(OH)2等碱性药剂，也会与飞灰继续发生反应。旋风除尘器位于最接近垃圾焚烧炉的位置，由于捕集效率的限制，所收集到的颗粒物粒径比较大，通常情况下大于袋式除尘器与静电除尘器所收集到的颗粒物粒径；一般在旋风除尘器中收集的颗粒物为细粉末状，含水率很低，其主由一些不易燃烧的无机物、陶瓷玻璃残渣、有色重金属等组成。布袋除尘器捕集效率通常较高，能去除前两个环节未去除的超细颗粒物。将混合余热锅炉、喷雾塔和除尘器三个环节所产生的飞灰集中收集
图 2.2 飞灰中重金属化学形态百分比Fig2.2 Chemical speciation percentage of heavy metals of fly ash由图2.2可知飞灰中各种重金属的不同化学形态分布规律如下所示：①可交换态从图中可以看出，飞灰中各种重金属元素的可交换态含量Hg和Cd的最高，分别占到总量的10%和7%左右。由此可知，飞灰中的Hg和Cd比其他重金属活泼，容易受到环境变化影响发生迁移和转化。Cr、Pb的含量较少，分别占到总量的4%和3%左右，其余几种重金属的可交换态含量很低，一般在1%左右。②碳酸盐结合态从图中可以看出，飞灰中各种重金属元素的碳酸盐结合态含量Cd的最高
【参考文献】：
期刊论文
[1]碱激发矿渣胶凝材料的试验研究[J]. 孙小巍,吴陶俊. 硅酸盐通报. 2014(11)
[2]以碳酸锶废渣为原料制备高纯氯化锶[J]. 李波,段东平,王树轩,李宁. 盐湖研究. 2013(02)
[3]高纯碳酸锶清洁生产国内外研究进展[J]. 刘建明,段东平,钟莉,韩宏亮,周娥. 盐湖研究. 2013(02)
[4]生活垃圾焚烧飞灰处理研究进展[J]. 曾彩明,李娴,伍建军,黄奂彦. 东莞理工学院学报. 2012(03)
[5]锶渣处理含铬废水的研究[J]. 杨雪艳,刘成伦. 无机盐工业. 2011(10)
[6]水泥类型对生活垃圾焚烧飞灰固化效果的影响[J]. 高亮,张曙光,刘汉桥,刘彦博,郝永俊,杨恩德,付晨光. 环境化学. 2010(06)
[7]垃圾焚烧飞灰固化/稳定化实验研究[J]. 刘彦博,商平,刘汉桥,张曙光,郝永俊. 环境卫生工程. 2010(02)
[8]地聚合材料固化处理垃圾焚烧飞灰[J]. 谢吉星,印杰,陈俊静,徐建中. 环境工程学报. 2010(04)
[9]煅烧制度及激发剂对偏高岭土活性的影响[J]. 王春梅,杨立荣,蔡基伟,封孝信. 武汉理工大学学报. 2009(07)
[10]碱激发胶凝材料及混凝土研究进展[J]. 孔德玉,张俊芝,倪彤元,蒋靖,方诚. 硅酸盐学报. 2009(01)
硕士论文
[1]碱矿渣水泥固化城市生活垃圾焚烧飞灰效率研究[D]. 周欢.重庆大学 2013
[2]锶渣制备磁性锶铁氧体及二次渣处理含铬废水的研究[D]. 杨雪艳.重庆大学 2009
本文编号：3404391
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：117 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
技术路线图
生量为240t/d，焚烧飞灰产生量为36t/d，采用半干式烟气净化系统进行烟气处理。飞灰主要来源为余热锅炉下部的旋风除尘器、喷雾塔和布袋式除尘器所搜集的颗粒物。垃圾处理流程及飞灰产生环节见图2.1所示。图 2.1 某垃圾焚烧厂飞灰产生过程Fig 2.1 Fly ash production process of a waste incineration plant在喷雾塔环节中，投加石灰水、活性炭等将飞灰中酸性气体（SOx、HCl、HF和NOx等）、重金属、有机毒物和其他污染物有效地去除，但是烟气中含有的一些没有被净化的酸性气体（如CaCl2、CaSO4烟气等），以及一些添加过量未完全反应类似Ca(OH)2等碱性药剂，也会与飞灰继续发生反应。旋风除尘器位于最接近垃圾焚烧炉的位置，由于捕集效率的限制，所收集到的颗粒物粒径比较大，通常情况下大于袋式除尘器与静电除尘器所收集到的颗粒物粒径；一般在旋风除尘器中收集的颗粒物为细粉末状，含水率很低，其主由一些不易燃烧的无机物、陶瓷玻璃残渣、有色重金属等组成。布袋除尘器捕集效率通常较高，能去除前两个环节未去除的超细颗粒物。将混合余热锅炉、喷雾塔和除尘器三个环节所产生的飞灰集中收集
图 2.2 飞灰中重金属化学形态百分比Fig2.2 Chemical speciation percentage of heavy metals of fly ash由图2.2可知飞灰中各种重金属的不同化学形态分布规律如下所示：①可交换态从图中可以看出，飞灰中各种重金属元素的可交换态含量Hg和Cd的最高，分别占到总量的10%和7%左右。由此可知，飞灰中的Hg和Cd比其他重金属活泼，容易受到环境变化影响发生迁移和转化。Cr、Pb的含量较少，分别占到总量的4%和3%左右，其余几种重金属的可交换态含量很低，一般在1%左右。②碳酸盐结合态从图中可以看出，飞灰中各种重金属元素的碳酸盐结合态含量Cd的最高
【参考文献】：
期刊论文
[1]碱激发矿渣胶凝材料的试验研究[J]. 孙小巍,吴陶俊. 硅酸盐通报. 2014(11)
[2]以碳酸锶废渣为原料制备高纯氯化锶[J]. 李波,段东平,王树轩,李宁. 盐湖研究. 2013(02)
[3]高纯碳酸锶清洁生产国内外研究进展[J]. 刘建明,段东平,钟莉,韩宏亮,周娥. 盐湖研究. 2013(02)
[4]生活垃圾焚烧飞灰处理研究进展[J]. 曾彩明,李娴,伍建军,黄奂彦. 东莞理工学院学报. 2012(03)
[5]锶渣处理含铬废水的研究[J]. 杨雪艳,刘成伦. 无机盐工业. 2011(10)
[6]水泥类型对生活垃圾焚烧飞灰固化效果的影响[J]. 高亮,张曙光,刘汉桥,刘彦博,郝永俊,杨恩德,付晨光. 环境化学. 2010(06)
[7]垃圾焚烧飞灰固化/稳定化实验研究[J]. 刘彦博,商平,刘汉桥,张曙光,郝永俊. 环境卫生工程. 2010(02)
[8]地聚合材料固化处理垃圾焚烧飞灰[J]. 谢吉星,印杰,陈俊静,徐建中. 环境工程学报. 2010(04)
[9]煅烧制度及激发剂对偏高岭土活性的影响[J]. 王春梅,杨立荣,蔡基伟,封孝信. 武汉理工大学学报. 2009(07)
[10]碱激发胶凝材料及混凝土研究进展[J]. 孔德玉,张俊芝,倪彤元,蒋靖,方诚. 硅酸盐学报. 2009(01)
硕士论文
[1]碱矿渣水泥固化城市生活垃圾焚烧飞灰效率研究[D]. 周欢.重庆大学 2013
[2]锶渣制备磁性锶铁氧体及二次渣处理含铬废水的研究[D]. 杨雪艳.重庆大学 2009
本文编号：3404391
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