酸洗污泥與煤共燃燒過程中重金屬的遷移分布規(guī)律研究.pdf

1、目前，危險(xiǎn)廢物共燃燒技術(shù)因其具有減量化、無害化和資源化的優(yōu)勢而發(fā)展迅速，但是重金屬含量高的危險(xiǎn)廢物，在其共燃燒過程中重金屬會(huì)富集在煙氣、飛灰和爐渣中而產(chǎn)生二次污染。本文選取了酸洗污泥和煙煤為研究對象，借助高溫管式爐和 FactSage軟件開展了酸洗污泥和煤共燃燒過程中10種重金屬(As、Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Sb、Se、Zn)遷移分布規(guī)律的實(shí)驗(yàn)和熱力學(xué)平衡模擬研究，獲得了溫度、污泥摻混比對共燃燒過程中重金屬遷移分布的影響并

2、對熔融態(tài)爐渣的能譜、XRD及浸出毒性進(jìn)行了分析。
　　本文首先通過實(shí)驗(yàn)研究了共燃燒溫度對重金屬遷移分布的影響，結(jié)果顯示， Cd、Se、Zn是易揮發(fā)重金屬，其在煙氣中的分配率占主導(dǎo)。As、Cu、Pb、Sb是半揮發(fā)重金屬。隨著溫度的升高，4種重金屬在煙氣、飛灰和爐渣中的變化不盡相同。Cr、Mn、Ni屬于難揮發(fā)重金屬，絕大部分分布于爐渣中，在煙氣和飛灰中的含量很少。
　　其次利用FactSage軟件開展了溫度對重金屬遷移分布影響的

3、熱力學(xué)平衡模擬，研究發(fā)現(xiàn)As主要以Ca3(AsO4)2、As4O6的形式存在；Cd、Sb、Se完全以氣態(tài)形式存在；CuO與Fe2O3結(jié)合生成CuO·Fe2O3(s)，當(dāng)溫度繼續(xù)升高，CuO·Fe2O3(s)開始分解并生成CuCl(g)、(CuCl)3(g)和Cu(g)；Pb主要以Pb2Fe2Si2O9(s)、PbO(g)、PbCl2(g)的形態(tài)存在；600~1000°C時(shí)，Zn主要以ZnAl2O4的形式賦存在爐渣中，1200°C時(shí)，Zn

4、Al2O4完全分解并轉(zhuǎn)化成Zn(g)。Cr、Ni在爐渣中主要以FeCr2O4、FeNi2O4的形式存在，Mn在爐渣中會(huì)和Al2O3、SiO2結(jié)合成硅鋁酸鹽。
　　接著通過實(shí)驗(yàn)研究分析了污泥摻混比對重金屬遷移分布的影響，結(jié)果表明， As、Cd、Cu、Pb、Se、Sb、Zn在煙氣的分配率均隨污泥摻混比呈下降的趨勢，而在爐渣中的分配率則不斷增加，但這7種重金屬在飛灰中的分配率變化略有不同。Cr、Mn、Ni在煙氣和飛灰中的分配率都很小，而

5、在爐渣中的分配率則隨污泥摻混比的增加而增大。
　　最后對熔融態(tài)爐渣進(jìn)行了能譜、XRD晶相和浸出毒性分析，結(jié)果得出，爐渣能譜中的主要元素種類沒有發(fā)現(xiàn)大的變化，但氧含量逐漸增加，重金屬 Cr、Ni的含量有所下降；分析XRD譜圖可知，1300°C時(shí)Cr、Ni主要以NiO、NiFe2O4、NiCr2O4、Cr2O3的形式存在于爐渣中，而1400°C和1500℃時(shí)只檢測到SiO2和Fe2O3；大體上10種重金屬在浸出液中的濃度隨著污泥摻混比