重度铜污染土壤制备轻集料的固化机理研究

作者：蹇守卫^*; 赵红晨; 王亮; 李宝栋; 高文斌; 黄伟超

来源：材料导报, 2021, 35(18): 18104-18108.

• 铜污染
• 高温固化
• 固化机理
• 热处理
• 轻集料

将含重金属的污染土壤用于制备轻集料被认为是一种安全可靠的资源化处置技术,弄清重金属在轻集料制备过程中的固化机理对合理制定相应的工艺和技术路线具有重要的意义。采用在污染土壤中掺入少量含铜氧化物的方法,研究了高温烧结对污染土壤中铜的固化以及固化极限,探讨了轻集料中高温烧结固化铜的作用机理以及铜对轻集料性能的影响。结果表明,含铜氧化物在轻集料烧结过程中存在较强的助熔作用。总体来说,在1 200℃的烧结温度下,铜的固化率与价态及掺加量有关,当铜掺量小于1.5%时,轻集料的重金属固化效果较好,固化率为99.6%～99.99%,因为污染土壤中铜的含量通常低于0.2%,所以利用含有少量铜氧化物的固废制备轻集料是安全的。同时,XRD结果表明,轻集料的晶相组成以石英、高温石英、赤铁矿和莫来石为主,且铜的固化与高温石英关系密切,推测其固化机理是铜离子与硅氧四面体配位而被固化。

• 单位
  武汉理工大学