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冶金渣胶凝材料协同固化铅的试验研究

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崔孝炜, 狄燕清, 冷欣燕, 南宁, 刘璇, 周春生. 冶金渣胶凝材料协同固化铅的试验研究[J]. 矿产保护与利用, 2018, (6): 103-106. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2018.06.021
引用本文: 崔孝炜, 狄燕清, 冷欣燕, 南宁, 刘璇, 周春生. 冶金渣胶凝材料协同固化铅的试验研究[J]. 矿产保护与利用, 2018, (6): 103-106. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2018.06.021
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CUI Xiaowei, DI Yanqing, LENG Xinyan, NAN Ning, LIU Xuan, ZHOU Chunsheng. Study on the Stabilization of Pb2+ by Cementitious Materials Prepared with Metallurgical Slag[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2018, (6): 103-106. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2018.06.021
Citation: CUI Xiaowei, DI Yanqing, LENG Xinyan, NAN Ning, LIU Xuan, ZHOU Chunsheng. Study on the Stabilization of Pb2+ by Cementitious Materials Prepared with Metallurgical Slag[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2018, (6): 103-106. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2018.06.021
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冶金渣胶凝材料协同固化铅的试验研究

  • 1.

    商洛学院 化学工程与现代材料学院，陕西 商洛 726000

  • 2.

    商洛学院 陕西省尾矿资源综合利用重点实验室，陕西 商洛 726000

  • 基金项目:
    陕西省自然科学基金（2017JM5125）; 陕西省教育厅重点科学研究计划（17JS037）; 商洛学院自然科学研究项目（17SKY026）; 商洛学院大学生创新创业训练计划项目（18-047）
详细信息
    作者简介: 崔孝炜(1988-), 男, 博士, 副教授, 主要从事固体废弃物资源化技术研究, E-mail:cuixiaowei8899@163.com

  • 中图分类号: X757

Study on the Stabilization of Pb2+ by Cementitious Materials Prepared with Metallurgical Slag

  • 1.

    College of Chemical Engineering and Modern Materials, Shangluo University, Shangluo 726000, China

  • 2.

    Shaanxi Key Laboratory of Comprehensive Utilization of Tailings Resources, Shangluo University, Shangluo 726000, China

    摘要

  • 以钢渣、矿渣和脱硫石膏为原料制备胶凝材料，研究了铅离子浓度和养护工艺对胶凝材料固铅效果的影响，并利用XRD和SEM对固铅胶凝材料的水化产物进行了分析。结果表明，冶金渣胶凝材料相对于水泥具有更高的固铅效率。冶金渣胶凝材料水化产物中存在的多种协同作用是其固铅效率显著高于水泥的重要原因。

    Taking steel slag powder (SS), blast furnace slag (BFS) and desulfurization gypsum (DG) as the ingredients for cementitious materials, the effect of the concentration of lead ions and curing process on the lead fixation were studied. The hydration products of lead-containing cementitious materials were analyzed by XRD and SEM. Cementitious materials prepared with solid waste have higher lead fixation efficiency than cement materials. The various synergistic effects existing in the hydrated products of cementitious materials, are the primary reason for its superior lead fixation efficiency than that of cement.

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  • 图 1  钢渣的XRD图谱

    Figure 1. 

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    图 2  矿渣的XRD图谱

    Figure 2. 

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    图 3  胶凝材料固铅试样28 d的XRD图谱

    Figure 3. 

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    图 4  水泥固铅试样28 d的XRD图谱

    Figure 4. 

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    图 5  固铅试样28 d时的SEM照片

    Figure 5. 

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    表 1  主要原料化学成分分析结果    /%

    Table 1.  Chemical composition analyses of raw materials

    原料 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 Na2O K2O TiO2
    钢渣 18.16 6.24 17.66 42.58 5.26 0.29 0.12 0.12 1.60
    矿渣 26.15 13.49 2.96 41.41 10.09 0.83 0.27 0.35 1.67
    脱硫石膏 3.14 1.48 0.71 45.31 0.58 47.26 0.10 0.35 0.07
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    表 2  含铅净浆试样的浸出结果

    Table 2.  Leaching results of lead-containing samples

    编号 试验配比 Pb2+浓度/(mg·L-1)
    钢渣 矿渣 石膏 铅溶液 3 d 7 d 28 d
    A1 0.1% ND ND ND
    A2 30% 60% 10% 0.3% ND ND ND
    A3 0.5% ND ND ND
    B1 0.1% 0.10 0.07 0.005
    B2 P·I 32.5水泥 0.3% 0.10 0.09 0.004
    B3 0.5% 0.15 0.13 0.11
    注：ND表示低于检出限0.005 mg·L-1。
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    表 3  高温养护时含铅试样的浸出结果

    Table 3.  Leaching results of lead-containing samples curing at 30 ℃

    编号 试验配比 Pb2+浓度/(mg·L-1)
    钢渣 矿渣 石膏 铅溶液 3 d 7 d 28 d
    C1 30% 60% 10% 0.5% ND ND ND
    D1 P·I 32.5 水泥 0.5% 0.10 0.05 0.003
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    • 参考文献(11)
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    侯艳伟, 安增莉, 方青松.城市土壤重金属铅污染研究现状[J].环境科学导刊, 2011, 30(1):58-62. doi: 10.3969/j.issn.1673-9655.2011.01.016

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    [4]

    杜延军, 谭钟杨.水泥固化处理重金属污染土的研究进展[C].第十届全国地基处理学术讨论会, 南京: 东南大学出版社, 2008: 185-187.http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=conference&id=6798023

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    吴贝.钙矾石对重金属的固化及稳定性研究[D].武汉: 武汉理工大学, 2011.http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10497-1011105504.htm

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出版历程
收稿日期:  2018-08-05
刊出日期:  2018-12-25

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