高爐礦渣-粉煤灰地聚合物膠凝材料固化砷鈣渣

劉守慶，羅中秋，和森，周新濤，賈慶明

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高爐礦渣-粉煤灰地聚合物膠凝材料固化砷鈣渣

劉守慶1，4，羅中秋2，和森2，周新濤2，3，賈慶明2

（1昆明理工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，云南昆明 650500；2昆明理工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院，云南昆明 650500；3昆明理工大學(xué)非常規(guī)冶金教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，云南昆明 650093；4西南林業(yè)大學(xué)理學(xué)院，云南昆明650224）

以高爐礦渣、粉煤灰為地聚合物膠凝材料原料，配合復(fù)合化學(xué)激發(fā)劑固化砷鈣渣，并采用X射線衍射（XRD）、傅里葉變換紅外光譜（FTIR）和掃描電子顯微鏡（SEM）探究固砷機(jī)理。研究結(jié)果表明，固化體優(yōu)選質(zhì)量配比為高爐礦渣粉∶粉煤灰∶砷鈣渣=4∶2∶4，配合1.5%～2.0%的NaOH和工業(yè)水玻璃復(fù)合化學(xué)激發(fā)劑，固化體砷浸出濃度0.5～0.9mg/L，低于危險(xiǎn)廢物浸出毒性鑒別標(biāo)準(zhǔn)限值（5mg/L）。XRD、FTIR和SEM結(jié)果表明，砷鈣渣經(jīng)高爐礦渣-粉煤灰地聚合物膠凝材料固化，反應(yīng)體系液相環(huán)境pH＞13，促使砷鈣渣中的含砷礦物CaHAsO4·3H2O向更加穩(wěn)定的Ca5(AsO4)3OH及類質(zhì)同象物Ca5(AsO4)3(OH，F(xiàn))轉(zhuǎn)變。同時(shí)地聚合物膠凝材料水化產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)狀水化凝膠可把砷鈣渣中的各組分膠結(jié)在一起有效抑制固化體中砷的溶出。可見，高爐礦渣-粉煤灰地聚合物膠凝材料可作為固化含砷渣的一種潛在固結(jié)劑。

砷鈣渣；地聚合物膠凝材料；固化；高爐礦渣；粉煤灰

含砷廢渣是一種危險(xiǎn)固體廢棄物，其主要分為砷鈣渣、砷鐵渣、硫砷渣等[1]，這些含砷廢渣具有一定的水溶性，在露天堆存時(shí)，由于風(fēng)力、降水等自然力的作用，其所含的砷會(huì)以AsO43–、AsO33–等形式進(jìn)入水體，造成嚴(yán)重的二次污染。因此，對(duì)含砷廢渣進(jìn)行固定化處理是砷污染治理的關(guān)鍵。……