磷酸镁水泥固化电解锰渣特性及机理研究

作者：何盛; 何兆益^*; 唐亮; 王晓莉; 余舟; 陈克凡

来源：应用化工, 2023, 52(07): 2025-2035.

DOI：10.16581/j.cnki.issn1671-3206.20230613.004

• 电解锰渣
• 固化作用
• 磷酸镁水泥
• 浸出毒性
• 机理分析

电解锰渣(EMR)造成的严峻环境问题引发了国内外学者广泛关注，对其进行无害化处理迫在眉睫。以磷酸镁水泥(MPC)为固化剂对EMR进行稳定固化。研究了不同MPC掺量和不同龄期下MPC-EMR固化体抗压强度的变化规律；探究了MPC对EMR中的重金属与氨氮稳定固化效率；通过XRD、SEM和EDS对比分析了固化体的物相组成和微观形貌变化特征；同时探讨了MPC稳定固化EMR中污染物内在机理。结果表明，5%～15%MPC掺量下固化体的抗压强度与MPC掺量呈正相关，而15%～60%MPC掺量下固化体的抗压强度变化规律不明显；15%MPC掺量下，3,7,28,56 d固化体抗压强度分别为0.51,0.9,8.5,10.92 MPa。原渣中Mn2+和NH+4-N的浸出浓度各为1 220,140 mg/L,分别是GB 8978—1996《污水综合排放标准》中Ⅰ级排放标准的610倍和9.3倍，5%MPC掺量可使28 d龄期固化体中Mn2+和NH+4-N的固化效率高达99.98%和98.68%。通过MPC固化后EMR中的可溶性Mn2+最终以Mn(OH)2、Mn3(PO4)2·3H2O等难溶性化合物稳定固化，然后通过鸟粪石凝胶的吸附或晶体结构网的包裹进一步固封；NH+4-N主要通过鸟粪石晶体(NH4MgPO4·6H2O)固化，在碱性环境下部分NH+4-N会转换为NH3逸出。

• 单位
  土木工程学院; 重庆交通大学; 交通运输学院