中国环境科学

作者：赵昂然, 任强强, 佟会玲

单位：1. 清华大学能源与动力工程系, 北京 100084;2. 中国科学院工程热物理研究所, 北京 100190

关键词：城市生活垃圾焚烧飞灰,煤矸石,高炉矿渣,热处理,玻璃化

基金：中国科学院青年创新促进会资助项目(Y201932);华能集团总部科技项目“基础能源科技研究专项(二)(HNKJ21-H31)”

采用高硅铝含量的工业固废(煤矸石与高炉矿渣),作为生活垃圾焚烧飞灰热处理的添加剂,改善其熔融性与产物的物化特性.随着添加量的增加,产物的主要矿物成分从含氯的Ca10(SiO4)3(SO4)3Cl2与Ca6Al5Si2O16Cl3向钙铝石、斜硅钙石、黄长石、钙长石依次转变.采用四元碱度(R4)评价熔融成分,酸性的工业固废(R4<1)能够中和碱性的垃圾飞灰(R4>1),形成中性混合灰(R4≈1),其中含30%煤矸石或40%高炉矿渣.中性灰的各项熔融特征温度最低,代表完全熔融的流动温度分别为1260与1200℃,在1300℃下玻璃化,冷却形成晶相为黄长石的微晶玻璃.玻璃化过程中,超过99%的氯元素从固相中分离;在挥发分离与固化稳定的共同作用下,重金属铬、镍、锌、镉、铅的浸出量减少了95%以上,铜减少了85%以上.

来源：2023年第2期

《中国环境科学》期刊编辑部

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