中国环境科学

作者：刘锡宇, 曹海琳, 翁履谦, 汪谢庚

单位：1. 哈尔滨工业大学(深圳)材料科学与工程学院, 广东 深圳 518055;2. 深圳市航天新材科技有限公司, 广东 深圳 518057

关键词：生活垃圾焚烧飞灰,重金属固化,烧结陶粒,硅灰石

基金：深圳市基础研究(重点项目)(JCYJ20220818102402006)

通过元素分析(XRF)、X-射线衍射分析(XRD)、热重-差热分析(DSC)以及扫描/透射电镜分析(SEM/TEM)对垃圾焚烧(MSWI)飞灰进行了表征,采用成分调控烧结一定比例的MSWI飞灰、粉煤灰和水玻璃混合物固化MSWI飞灰中的重金属,通过理论建模和试验研究了烧结样品中重金属Pb、Cd、Zn的固化机理.Materials Studio能量模拟计算结果表明,重金属Pb、Cd和Zn可取代烧结样品晶相硅灰石结构中的Ca离子,具有能量增益.XRD分析结果证实,重金属掺入后硅灰石的晶格参数发生了相应的变化.Tessier提取试验结果表明,与MSWI原灰相比烧结处理后的固化体残渣晶格态含量增大,说明烧结固化处理后飞灰中的重金属稳定性显著提高.在热处理过程中,混合固化体中的重金属挥发率低于原灰.优化MSWI飞灰、粉煤灰和水玻璃配比,经相对低温(900℃)处理可以获得具有理想强度的飞灰陶粒制品,这一探索为MSWI飞灰资源化制备建筑材料的可行性提供了试验依据.

来源：2023年第S1期

《中国环境科学》期刊编辑部

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