基于電解錳渣-磷石膏復合膠凝材料的制備與表征

張 歆,劉 方,,朱 健,,陳祖擁

(1.貴州大學資源與環境工程學院,貴陽 550025;2.貴州喀斯特環境生態系統教育野外科學觀測研究站,貴陽 550025)

0 引 言

因此，本研究先對電解錳渣進行預處理，將除氨后的電解錳渣作為硫酸鹽激發劑來制備膠凝材料，通過摻入適量磷石膏改變其硫酸鹽含量，優選最佳抗壓強度和耐水性能下復合膠凝材料的配比組合，并對其水化產物進行分析評價，以期為電解錳渣等高硫酸鹽廢渣的資源化利用提供科學依據。

1 實 驗

1.1 試驗材料

電解錳渣(EMR)采自貴州省松桃縣某電解錳渣堆場；磷石膏(phosphogypsum, PG)采自甕福某磷石膏堆場，自然晾干后過0.25 mm篩備用;S95礦粉(ground granulated blast furnace slag， GGBS)購自太原鋼鐵集團有限公司(450目1～35 μm，比表面積430～460 m2/kg)；普通硅酸鹽水泥(ordinary Portland cement， OPC)購自本地市場(P·O 42.5，0.084 mm標準篩篩余為3.5%)。所用試劑藥品均為分析純，水均為蒸餾水。

1.2 分析方法

參照《固體廢物浸出毒性浸出方法-水平振蕩法》(HJ 557—2010)對電解錳渣和磷石膏進行浸出毒性實驗，浸出毒性結果見表1。采用X射線熒光光譜分析儀(XRF)分析電解錳渣、磷石膏和S95礦粉的主要化學組成，分析結果詳見表2。采用X射線衍射儀(XRD，步進掃描速度5(°)/min)對電解錳渣、磷石膏主要礦物成分進行分析，結果見圖1。

表1 電解錳渣和磷石膏毒性浸出結果Table 1 Leaching test results of EMR and PG /(mg·L-1)

表2 電解錳渣、磷石膏和礦粉的主要化學組成Table 2 Main chemical composition of EMR, PG and GGBS

圖1 電解錳渣和磷石膏的XRD譜Fig.1 XRD patterns of EMR and PG

由表2和圖1可知，電解錳渣主要礦物成分為石英(quartz)和二水石膏(gypsum)，以及少量的白云母(muscovite)、鈉長石(abbite)、黃鐵礦(pyrite)和六水銨鎂礬(boussingaultite)。磷石膏主要礦物成分為二水石膏(gypsum)及少量透鈣磷石(brushite)、石英(quartz)。……