二次铝灰制陶粒过程中烧结机理及重金属转化规律研究

摘要

为降低二次铝灰的环境风险，提升资源化水平，采用二次铝灰和城市生活垃圾焚烧灰渣制备陶粒。通过热反应特性、物相特征、重金属保留率、浸出毒性及赋存形态分析，研究二次灰渣制备陶粒过程中烧结机理及重金属演化规律。结果表明：热反应过程包含二次铝灰铝元素氧化及城市生活垃圾焚烧灰渣中氯化物和碳酸盐的挥发分解。随着温度的升高或二次铝灰添加量的减少，陶粒宏、微观由粗糙松散转为光滑致密，形成新物相CaAl₂Si₂O₈和Ca（Mg,Al）(Si,Al)₂O₆。重金属保留率呈Mn>Cr>Ni>Cu>Pb>Cd>Zn趋势，且随着温度的升高先下降后上升；Cu、Ni及Zn保留率与二次铝灰掺量呈正相关。烧结后Cr、Mn及Ni残渣态可达95%以上，而Zn、Cd、Pb及Cu则存在一定量的酸可提取态，重金属浸出浓度均满足《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》（GB 5085.3—2007）要求。

关键词

重金属固化 / 烧结陶粒 / 二次铝灰 / 城市生活垃圾焚烧灰渣