利用垃圾焚烧飞灰制备阿利尼特熟料研究

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1、愈CBMA中国建筑材料科学研究总院硕士学位论文利用垃圾焚烧飞灰制备阿利尼特熟料研究纖申请学位级别硕士学科专业名称材料科学与工程指导教师姓名汪澜教授学位授予单位中国建筑材料科学研究总院二零一五年六月独创性声明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巳经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国建筑材料科学研究总院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

2、意。签名：貌日期:7-lP关于论文使用授权的说明本人完全了解中国建筑材料科学研究总院有关保留、使用学位论文的规定，即：有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；可以公布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。签名：导师签名:I七1丨為日期:7、卬分类号TQ172.9密级公开UDCUDC31编号849012012009S07中国建筑材料科学研究总院硕士学位论文利用垃圾焚烧飞灰制备阿利尼特熟料研究Studyonpreparationofaliniteclinkerwithmunicipalsol

3、idwasteincinerationflyash刘韬申请学位级别硕士学科专业名称材料科学与工程论文提交日期2015年06月19日论文答辩日期2015年06月29日指导教师姓名汪澜教授摘要摘要由于城市生活垃圾焚烧技术的广泛应用，垃圾焚烧飞灰产量逐年增加，处置需求极大。垃圾焚烧飞灰重金属浸出毒性高且含有二噁英等持久性有机污染物，如何实现垃圾焚烧飞灰的无害化、减量化、资源化也成为大量研究的重点。利用垃圾焚烧飞灰制备阿利尼特熟料有重金属固化效果好、熟料制备能耗低等优势，并获得了一定的研究。本文通过化学分析、X射线衍射、岩相结构

4、分析、环境扫描电镜、X射线能谱分析、原子吸收光谱分析等测试手段，研究了阿利尼特熟料中主要矿物阿利尼特、氯铝酸钙单矿物的制备条件及阿利尼特的微观形貌，掺加飞灰制备阿利尼特熟料的配料方法、适宜的烧成温度及飞灰掺加量、熟料煅烧过程中重金属挥发固化及胶砂试块重金属浸出情况，为掺加垃圾焚烧飞灰制备阿利尼特熟料技术的应用和实践奠定了理论基础。通过对阿利尼特熟料中主要矿物研究发现，Alinite矿物为疏松多孔的连续固溶体，在1%的硝酸酒精溶液浸蚀后呈岩相蓝黑色，随着烧成温度的提高，阿利尼特固溶体尺寸逐渐增大。煅烧温度高于1350℃时A

5、linite开始分解生成C2S，C2S吸收f-CaO生成C3S。CaCl2的分解挥发对Alinite和C11A7•CaCl2的形成均有影响，在制备阿利尼特熟料配料时应考虑CaCl2的掺加量，选择合适的配料方式，降低因CaCl2分解挥发对熟料矿物设计的影响。对垃圾焚烧飞灰制备阿利尼特熟料配料方式进行了研究，将CaCl2为配料指标的四率值法配料方法考虑了CaCl2分解挥发对熟料煅烧的影响，为较佳的配料方式。掺加垃圾焚烧飞灰制备阿利尼特熟料的适宜温度为1200℃，垃圾焚烧飞灰的掺入有助于阿利尼特熟料的形成，飞灰合适的添加量在5

6、%~15%，飞灰添加量大于15%时阿利尼特熟料中Alinite矿物形成较差，阿利尼特熟料的强度也大幅降低。利用垃圾焚烧飞灰配料煅烧阿利尼特熟料，在800-950℃温度段，重金属挥发率较高；继续升高温度，重金属挥发率有下降的趋势；在1100℃时，阿利尼特矿物大量形成，重金属大量固溶到熟料体系中，重金属挥发率降低。随着飞灰添加量的增加，重金属固化率呈降低趋势。不同垃圾焚烧飞灰掺加量下制备阿利尼特熟料制得胶砂试块重金属浸出值较低，达到国家相关标准要求。关键词：垃圾焚烧飞灰；熟料；阿利尼特；氯铝酸钙；重金属IAbstractAb

7、stractThemarketofmunicipalsolidwasteincineration（MSWI）flyashisverylargeforwidelyusingofmunicipalsolidwasteincinerationtechnologiesandthenproductionofMSWIflyashincreasingyearbyyear.MSWIflyashhasahighheavymetalleachingtoxicityandcontainspersistentorganicpollutantsl

8、ikedioxin，sohowtorealizenon-hazardoustreatment,quantitativereductionandresourcerecoveryofMSWIflyashbecomeahotresearchissue.PreparationofAliniteclinkerwithMSWIf