垃圾焚烧飞灰-水泥熟料中重金属赋存迁徙机制的研究

水泥熟料协同处置垃圾焚烧飞灰(简称：MSWI飞灰)因可实现重金属和二噁英污染的双重控制且资源化利用已成为固体废物处理领域新的研究热点。而重金属的赋存迁徙机制及控制方法是实现水泥熟料无害化协同处置与资源化利用MSWI飞灰的关键和难点。本项目拟通过研究MSWI飞灰-水泥熟料的烧成特性及典型重金属的赋存状态和迁徙规律，揭示水泥熟料矿物对重金属的固化行为及机理。研究水泥熟料水化过程中重金属的赋存、迁徙规律，分析重金属与水化产物间的键合状态，阐明重金属在水泥熟料水化过程中的迁移规律及其稳定束缚机理；在此基础上，提出MSWI飞灰-水泥熟料烧成工艺参数和赋存迁移的控制方法，并形成较系统的水泥熟料协同处理MSWI 飞灰的理论框架。 .研究结果不仅为构建水泥熟料协同处理MSWI 飞灰技术奠定理论基础，而且可为其它含重金属废弃物的无害化处置与资源化利用提供可借鉴的理论指导和技术支撑。

水泥熟料协同处置垃圾焚烧飞灰(简称：MSWI飞灰)因可实现重金属和二噁英污染的双重控制且资源化利用已成为固体废物处理领域新的研究热点。而重金属的赋存迁徙机制及控制方法是实现水泥熟料无害化协同处置与资源化利用MSWI飞灰的关键和难点。本项目研究了不同预处理剂对垃圾焚烧飞灰性质的影响以及不同预处理时间、液固比对飞灰性质的影响，研究表明利用纯水进行飞灰预处理时，最佳的处理时间及液固比分别为10min及10：1，增加处理时间和液固比对预处理效果的提高不明显。利用XRD、水化热、EPMA、ICP-AES等先进测试手段探究重金属对以上水泥单矿C3S和C3A矿物形成、水化性能以及固化性能的影响，为揭示重金属对水泥熟料烧成及水化性能的影响提供一定理论基础。研究了模拟酸雨侵蚀、硫酸盐破坏及矿物掺合料对MSWI水泥水化过程中重金属稳定性的影响，采用XRD、扫描电镜显微分析(SEM)和电感耦合等离子-原子发射光谱法（ICP-AES）等测试手段来研究了重金属离子在水泥受侵蚀破坏过程中的稳定情况，探讨了重金属在水泥水化过程中的迁移规律及其稳定束缚机理。 项目申请发明专利2项，发表论文10篇(其中SCI、EI、ISTP收录论文10篇次)，2011年第九届中国硅酸盐学会青年科技奖(排名1，本成果作为青年科技奖的贡献点之一)。培养研究生6名(博士研究生1名，硕士研究生5名)。研究结果不仅为构建水泥熟料协同处理MSWI 飞灰技术奠定了理论基础，而且为其它含重金属废弃物的无害化处置与资源化利用提供了可借鉴的理论指导和技术支撑。