重金属元素在水泥混凝土中的浸出性及固化机理研究

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1、摘要摘要本文根据我国水泥厂利用回转窑焚烧危险废弃物的现状及今后废弃物处理的发展目标确定了三种不同的水泥配料方案。首先从废弃物焚烧量、侵蚀性溶液、混凝土孔结构三个方面对重金属元素在水泥混凝土中的浸出性进行了对比分析。然后运用X射线衍射、电子探针、扫描电镜、核磁共振等方法对重金属元素在水泥中的固化机理做了进一步的研究。结合以上两方面研究客观地评价了利用水泥回转窑焚烧危险废弃物同时制备水泥的可行性，不仅实现了水泥的生态化制各，而且为危险废弃物的处理开辟了新的途径。本文研究结果表明，利用水泥回转窑焚烧危险废弃物后制备的水泥应用于混凝土后99％以上

2、的重金属元素均可以固化在混凝土基体内部。这些微量重金属元素既可以通过水泥水化产物的物理包容、吸附和化学结合的形式固化于硬化浆体内，也可以通过混凝土结构的密实性降低其渗出，达到稳定化、无害化的目的。不同的重金属离子在水泥中的存在形式和分布不同，铅、镍元素以化合物的形式吸附在水泥颗粒表面。铬元素参与水泥水化反应生成类似于单硫型水化硫铝酸盐结构的含铬结晶相。钴、镉元素取代水泥水化产物中的钙离子，不会使原水化产物的结构发生晶格畸变，形成了相应的含钴、镉硅酸盐结晶相和凝胶相。关键词焚烧：废弃物：重金属元素：漫出：固化机理AbstractBasedo

3、ntheanalysisoftheactualityandthetargetinfutureofthewastedisposal，thispaperadoptedthreekindsofcementclinkersystem．Andanalyzedtheimpactofthequantityofwaste，thecausticitysolutionandtheporestructureonthelixiviationofheavymetals．UsingXRD，EPMA，SEMandNMRtodeterminethecomposition

4、ofhydratedproduction，thedistributionofheavymetals，throughwhichsolidifiedmechanismisdiscussedindetail．Accordingtotwostudiesabove，thefeasibilityofusingcementkilntodealwithhazardouswasteandproducecementwasevaluatedexternally．Whichnotonlyrealizedentironmentbutalsoexploitedann

5、ewwaytodealwithhazardouswaste．Inthispaper,theconclusionshowedthatmore99％heavymetalscouldbesolidifiedinconcretebymeal'lSofdenseness，physicalpack，adsorptionandchemicalcombination．TheheavymetalofPb，ZnandNiwereadsorbedonsurfaceofthecementgrainsbymeansofcompoundsintheCOurSeofh

6、ydrating．Crparticipatedinhydratingreactionandformednewcompounds，whichwassimilarwithAfminstructure．TheheavymetalsofCo，CdCanexchangedwithCainhydratedproductionandbetrappedinC—S—H．whichformednewCo-containingcalciumsilicatesandCd-contalningcalciumsilicates．Keywords：settingonf

7、ire；rejectamenta；elementsforheavymetals；lixiviation；solidifiedmechanism．11．独创性声明本人声明翳爨交的论文是我个人在释爆撂移下进行豹磅突工作及敬褥匏磷究成果。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霹遘静磷究藏暴，选不怠含为获褥jt京工业大学藏其它教弯捉橡的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的湖志对本研究所做的任何贡献均糙在论文中箨了龋确静说镑并表示了瀣意。撩名：丑塑磊网期：丝塑逮必关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大

8、学肖关保辩、使用学位论文的规定，即：学校有权傈嫠送交论文的复印转，允许论文坡壹阕髑借阕：学校霹以公表谂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。(镶密懿论文在簿警磊应遵守魏