掺烧生活垃圾焚烧飞灰和炉渣对水泥熟料矿物组成的影响

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1、2010.No.7-7-掺烧生活垃圾焚烧飞灰和炉渣对水泥熟料矿物组成的影响11，21，21杨春常，吴笑梅，樊粤明，谢燕(1.华南理工大学材料学院，广东广州510641；2.特种功能材料教育部重点实验室，广东广州510641)摘要：分别对掺烧20%生活垃圾焚烧炉渣的熟料和掺烧10%生活垃圾焚烧飞灰的熟料进行化学成分分析、相萃取、XRD分析与岩相分析，并与用化学纯试剂配料煅烧的基准样熟料进行对比研究。研究结果发现，受灰渣中较高含量的硫、氯等阴离子的影响，熟料KH值会降低；受灰渣当中微量重金属元素的影响，掺烧灰渣熟料的铁相中有少量C2F存在，并且其C4AF特征峰的d值

2、增大。关键词：熟料；生活垃圾焚烧炉渣；生活垃圾焚烧飞灰；矿物组成；相萃取Abstract:Threetypesofclinkersamplewereprepared,sampleA,consistofnobottomslag(BS)orflyash(FA),whilesampleB,ChadacontentofBS20%andFA10%respectively,tobeinvestigatedbymeansofchemicalcomposition,phaseextraction,XRDandpetrographicanalysis.Theresultshowe

3、dthattheKHvalueofclinkerwouldbereducedduetothehighcontentofS2-andCl-.TheexistedminorheavymetalsinFAandBSwouldincreaseCAF'scharacteristicdiffractionpeaks4d-space,andtinyC2Fphasecouldbefoundintheirclinkers.Keywords:clinker;municipalsolidwasteincinerationbottomslag;municipalsolidwastein

4、cinerationflyash;mineralcomposition;phaseextractionFirstauthor'saddress:SchoolofMaterialsScienceandEngineering，SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510641,Guangdong,China中图分类号：TQ172.44文献标识码：A文章编号：1002－9877（2010）07-0007-040引言的重金属含量如表2所示。随着垃圾焚烧技术的不断发展，焚烧处理已经成2）CaCO3、SiO2、Al2O3、Fe2

5、O3和MgO等均为分析为很多国家垃圾处理的主要方法，产生的飞灰和炉渣纯试剂。也被尝试作为水泥原料进行无害化处理，但其会给水表1飞灰和炉渣的化学成分%泥生料带入许多微量和少量组分。本课题组为安全、名称SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2OSO3Cl经济地解决广州市生活垃圾焚烧飞灰和炉渣的资源飞灰8.123.811.6639.642.494.9513.5510.8522.28化利用问题，对掺烧飞灰和炉渣的熟料及其水泥的性炉渣53.553.563.0714.341.061.690.670.750.334能以及重金属离子固化机理等问题进行了大量研究。表2

6、飞灰和炉渣的重金属含量mg/kg发现掺烧飞灰和炉渣对生料易烧性有一定改善作用，不同矿物对重金属离子的固化机理不同，并且随着飞名称AsBaCdCrCuMnNiPbZn[1-2]灰和炉渣掺量的增大水泥抗压强度有所下降。本文飞灰129.73674.16119.93538.27501.22344.7817.771969.486713.87进一步重点对掺烧飞灰和炉渣的熟料进行相萃取、炉渣16.89806.170.55593.83549.14668.7627.33323.451696.75XRD分析与岩相分析，研究掺烧飞灰和炉渣对熟料矿物组成的影响。2试验方法1试验材料1）

7、生料配料与熟料煅烧制度生料配料率值为KH＝0.90±0.02，n=2.0±0.1，1）生活垃圾焚烧飞灰和炉渣均取自广州市李坑P=1.1±0.1。试样A为用100%化学纯试剂配料的基准生活垃圾焚烧发电厂，对其分别连续10天取样并混样；试样B为掺入20%炉渣与80%的化学纯试剂配合均匀，在105℃下烘干，用实验室小磨分别磨至比2料；试样C为掺入10%飞灰与90%化学纯试剂配料。表面积为（380±10）m/kg待用。通过X射线荧光光谱将所配制的生料置于实验室电炉中，控制电炉温分析得到飞灰和炉渣的化学成分如表1所示；通过微度1450℃煅烧45min制备对应的熟料，风扇急

8、冷至波消解后用ICP等离