水泥熟料固化重金属Cu2+和Zn2+及水化浸出行为分析

作者：嵇鹰; 尚成成; 冯云; 李榛; 祝永超

来源：材料科学与工程学报, 2022, 40(01): 62-69.

DOI：10.14136/j.cnki.issn1673-2812.2022.01.011

• 水泥窑协同处置
• 重金属
• 固化
• 浸出
• 环境安全性

危废处理是当前的热点问题，水泥窑协同处置作为一种有效的处理方式，逐步为社会所接受。多数的危废中包含Cu2+和Zn2+,文章研究了危废中重金属Cu2+和Zn2+在水泥熟料中的固化性能和在熟料中的分布，并探讨了重金属在水泥净浆中的浸出行为和环境安全性。通过熟料易烧性X射线衍射(XRD),矿物相分离萃取，浸出实验得出：Cu2+和Zn2+均改善了熟料易烧性；Cu2+促进了C4AF的生成，同时也促进了C3S晶粒的生长，并固溶在其中；Zn2+与熟料形成新的矿物相Ca14Al10Zn6O35。通过相对分布系数(D)和分配系数(Kf)说明Cu2+主要分布在硅酸盐相中，硅酸盐相固化Cu2+的能力强于中间相；Zn2+主要分布在中间相中，中间相固化Zn2+的能力强于硅酸盐相。掺量为2.0%的Cu2+和Zn2+在水泥净浆7 d龄期的浸出浓度最大，分别为1.724和0.387 mg·L-1。水泥熟料固化Cu2+和Zn2+在水泥使用过程中不会对环境造成二次污染。

• 单位
  西安建筑科技大学