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1、ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheProfessionalDegreeofMasterinEngineeringTheexperimentalresearchofmakingbricksbychromesludgeMasterCandidate:YangXiulinMajor:ChemicalengineeringandtechnologySupervisor:Prof.HanJunWuhanUniversityofScienceandT
2、echnologyWuhan,Hubei430081,P.R.ChinaApril17,2015摘要本文对含铬污泥无害化处理进行了研究,综合考虑某厂实际情况,提出了含铬污泥制砖的方案。首先考察了含铬污泥掺入量、保温时间、成型压力、煤掺入量和烧结温度对砖物理性能的影响;其次进行了烧结砖浸出实验,研究了含铬污泥掺入量、浸出时间和保温时间对Cr6+和总Cr浸出浓度的影响;然后对比了添加剂Fe6+2O3、粉煤灰和煤矸石对烧结砖中Cr的固化效果;最后按照所得到的最佳原料配比和最佳实验条件进行了现场试验。其主要结论如下:含铬污泥掺入量从0增加到
3、12%,烧结砖的物理性能逐渐下降;保温4h,烧结砖的各项性能指标均能达到标准;其最佳成型压力为20MPa;当烧结温度为800-900℃,烧结砖的物理性能逐渐提高,继续升温到950℃,其各项指标基本保持不变;煤的掺入会降低烧结砖的质量。浸出时间为7-30d,Cr6+和总Cr浓度逐渐增加,继续浸泡到45d时,Cr6+和总Cr浓度基本保持不变;含铬污泥添加量增加时,Cr6+和总Cr浓度均逐渐提高;保温4h,Cr6+和总Cr浓度都达到最低,达到最佳固化效果。添加三种添加剂Fe2O3、粉煤灰和煤矸石,发现添加3%Fe2O3、5%粉煤灰和2%煤
4、矸石时,Cr6+和总Cr浸出浓度最低。对比添加3%Fe2O3、5%粉煤灰和2%煤矸石的烧结砖各项性能,显示添加3%Fe2O3和2%煤矸石的物理性能相当,但添加2%煤矸石的Cr6+和总Cr浸出浓度更低。在实验室获得的最佳配比和最佳操作条件下进行现场试验,烧结砖的各项物理性能、Cr6+和总Cr浸出浓度都能满足国家标准。关键词:含铬污泥;砖;物理性能;浸出;解毒IAbstractInthispaper,aprocessofmakingbricksbychromesludgewasproposed.Atfirst,theinfluences
5、ofthechromesludgecontent,coalcontent,holdingtime,moldingpressureandsinteringtemperatureonthephysicalpropertiesofbrickswereinvestigated.Then,theinfluencesofchromesludgecontent,leachingtimeandholdingtimeonCr6+leachingconcentrationandthetotalCrwerestudied.Moreover,thesoli
6、dificationeffectsofdifferentadditivessuchasFe6+2O3,flyashandgangueonCrconcentrationwerecompared.Finally,thefieldtestwascarriedoutonthebasisoftheoptimalratioandexperimentalconditionsobtainedinthelaboratoryexperiment.Themainconclusionsareasfollows:Withtheincreaseofchrome
7、sludgecontentfrom0to12%,thephysicalpropertiesofbricksaredecreasedgradually.Atthesametime,theoptimalholdingtimeandmoldingpressureare4hand20MPa,respectively.Thephysicalpropertiesofbricksareimprovedwhenthesinteringtemperaturevariesfrom800℃to900℃.However,thequalityofbricks
8、arenotincreasedwhenthetemperatureisabove950℃.Theincreaseofcoalcontenthasanegativeeffectonthephysicalpropertiesofbrick