利用城市垃圾焚燒飛灰煅燒水泥熟料的研究.pdf

1、飛灰是城市生活垃圾經(jīng)高溫焚燒后在煙氣凈化裝置中收集到的殘余物，富集高毒性的重金屬離子和二噁英類有機污染物，被國家列入危險廢棄物名錄，規(guī)定需進行固化/穩(wěn)定化后準予安全填埋。但飛灰的安全填埋不僅占用土地，成本高且廠址難尋，而且不能完全排除二次污染的潛在威脅，已成為制約飛灰綜合利用的技術瓶頸。因此，尋找適合我國國情的飛灰無害化處置與資源化利用的基礎研究與應用技術已成為近年來探索熱點之一。
　　 利用水泥回轉窯處理危險工業(yè)廢棄物在工業(yè)發(fā)

2、達國家已有近30年的歷史，它不僅能夠利用廢棄物生產(chǎn)熟料，而且能徹底銷毀有毒有害的危險廢棄物，被全球公認為是利用率高，范圍廣和效果好的處理危險廢棄物的行業(yè)之一。
　　 本論文采用XRD和f-CaO等現(xiàn)代分析測試手段探討利用飛灰配料煅燒水泥熟料的可行性。在驗證其可行性后，研究飛灰摻量對燒成熟料性能的影響，確定出飛灰最大摻量。然后采用XRD、SEM及IR等分析測試手段研究利用飛灰燒制水泥熟料的性能及其水化性能，并探討含重金屬離子水泥熟

3、料的水化機理。最后通過熟料對重金屬離子的固化率和熟料水化后重金屬離子的浸出毒性評價飛灰制品對環(huán)境的影響。在這些實驗的基礎上，得出主要結論如下：
　　 1.利用飛灰配料燒成的水泥熟料礦物特征衍射峰與普通硅酸鹽水泥熟料完全相似，沒有發(fā)現(xiàn)其它新的特征衍射峰。利用飛灰配制的水泥生料易燒性好，熟料中f-CaO含量基本在2％以下，達到水泥企業(yè)出廠熟料中f-CaO需控制的范圍要求。
　　 2.煅燒溫度和飛灰摻量對水泥生料易燒性影響顯著

4、：隨著煅燒溫度的提高，水泥熟料中f-CaO含量逐漸減少；隨著飛灰摻量的增加，水泥熟料中f-CaO含量先減小后增大。當飛灰摻量為5.2％時，水泥熟料礦物組成和空白樣相比變化不大；當飛灰摻量達到10.9％時，水泥熟料中C3S礦物相對含量明顯增大，f-CaO含量最低，易燒性最好。
　　 3.摻有10.9％飛灰的水泥熟料與空白樣相比，早期強度有所降低而后期強度略有提高。從XRD和SEM可以看出，摻有10.9％的飛灰熟料后期水化更充分，試

5、樣中殘留的硅酸鹽礦物較少，生成的水化產(chǎn)物C-S-H較多，漿體結構更加致密。
　　 4.重金屬氧化物的摻雜對水泥熟料水化影響顯著，PbO的摻入顯著降低熟料中硅酸鹽礦物的含量，阻止水化反應進程；Cr2O3阻止C2S向C3S的轉變，提高熟料中C2S含量但降低C3S的含量，促進后期水化；Ni2O3的摻入提高熟料中硅酸鹽礦物相對含量，促進早期水化。
　　 5.在實驗室條件下燒制水泥熟料對重金屬離子的固化率高達80％左右，其中鉛的固