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废弃化学试剂在水泥回转窑焚烧实验的研究

作　者: 白殿罡
导　师: 孙胜龙
学　校: 东北师范大学
专　业: 环境科学
关键词: 化学试剂重金属水泥回转窑焚烧
分类号: X705
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

随着吉林省工业化和信息化进程的不断加快,工业生产中的许多废弃化学试剂的排放在不断增加,这些废弃化学试剂日积月累,数量正在惊人地上升。并且,由于目前我省对这些排放的废弃化学试剂还没有一个相对来说比较好的处理方法。可这些废弃化学试剂中有许多是对人类自身和人类赖以生存的自然环境有严重影响的危险试剂。如何处理这些对人类和自然环境有危险的废弃化学试剂,已经成为一个越来越引起我省重视的问题。通过对国内外危险化学试剂处理技术的系统研究,认为水泥回转窑生产水泥的烧成过程的特点为其处理废弃化学试剂提供了优越的条件,应该成为处理废弃化学试剂的首选方法。本实验针对重金属化学组成上的特点,进行了利用重金属化学试剂烧制水泥熟料的探索性研究,通过试验研究了对烧制水泥熟料的力学性能及对硬化水泥浆体水化28d时各重金属的浸出量,其实验结果表明:1重金属化学试剂的添加对水泥熟料矿物相组成的影响:掺加少量重金属的水泥熟料的矿物相组成分析表明,单独掺加重金属元素后,熟料主要矿物的相都不会发生大的改变,各水泥熟料的xrd图谱相似.2重金属化学试剂的添加对水泥抗压强度的影响:我们可以从抗压强度试验数据看出,水泥的抗压强度值变化还是比较小的,原因是由于加入了重金属化学试剂。但由于我们加入的化学试剂的量是比较小的,对水泥强度影响也很小。通过对国内外文献的研究,如果加入大量的重金属化学试剂,不同的重金属对水泥强度的影响也是不同的;如果加入不同量的同种重金属化学试剂对水泥的强度影响也是不同的。3添加重金属化学试剂的水泥浆体中重金属的浸出量:可以看到,将重金属化学试剂作为水泥原料利用,熟料试样在其水化28d时各重金属的浸出量都很低,已低于工业固体废物浸出毒性鉴别标准规定的指标,有些重金属元素的渗出量甚至没有能被检测到。其机理可能一方面是C—S—H凝胶的吸附作用;另一方面是重金属以其它方式结合在硬化水泥浆体中,包括生成新的化合物,取代Ca或Si的位置进入到硬化水泥浆体中,被稳定化在水化产物中,从而降低了其渗出量,可以有效地减少其对人体与生态环境的影响。通过以上实验结果可以看出,加入少量的重金属化学试剂对水泥的各项性能几乎没有影响,其水泥浆体的重金属浸出量也低于工业固体废物浸出毒性标准规定的指标,绝大多数重金属元素的渗出量甚至没有被检测到,所以不会对环境造成影响。因此添加一定量的各种重金属化学试剂,是可以作为水泥原料来处理利用的。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
一引言  7-15
  1.1 前言  7-11
    1.1.1 危险有害废弃物的概念  7
    1.1.2 焚烧废弃化学试剂的必要条件  7-8
    1.1.3 各种焚烧炉在处理废弃化学试剂的区别  8-9
    1.1.4 水泥回转窑在处理废弃化学试剂的优势  9-10
    1.1.5 在水泥回转窑处理危险废弃化学试剂应注意的问题及对水泥质量的影响  10
    1.1.6 我国开展此项工作的问题及对策  10-11
  1.2 国内研究进展  11-13
  1.3 国外研究进展  13-14
  1.4 科学意义  14-15
二、实验设备  15-21
  2.1 辽阳千山水泥厂基本情况  15-17
    2.1.1 原料及燃料  15-17
    2.1.2 水泥生产  17
  2.2 水泥生产工艺  17-21
    2.2.1 原料、燃料的破碎  17
    2.2.2 原料、燃煤预均化  17
    2.2.3 原料粉磨  17
    2.2.4 生料均化  17-18
    2.2.5 熟料烧成  18-19
    2.2.6 水泥制成  19
    2.2.7 水泥的储存与包装  19-20
    2.2.8 水泥生产流程  20-21
三、实验部分  21-33
  3.1 实验前期准备工作  21-24
    3.1.1 实验药品:本实验采用下列药品(见表11)  21
    3.1.2 焚烧化学试剂技术流程  21-22
    3.1.3 水泥回转窑焚烧化学试剂的实验步骤  22-24
  3.2 添加化学试剂对水泥性能的影响  24-27
    3.2.1 化学试剂对水泥熟料矿物相形成的影响  24-26
    3.2.2 化学试剂对水泥熟料试样的抗压强度的影响  26
    3.2.3 水泥熟料中重金属的含量  26-27
    3.2.4 硬化水泥浆体中重金属的浸出试验  27
  3.3 实验结果的讨论  27-33
    3.3.1 重金属对水泥性能的影响  27-31
    3.3.2 利用水泥回转窑对垃圾处理的可行性分析  31-33
四、结论  33-34
参考文献  34-36
致谢  36-37
附录  37

废弃化学试剂在水泥回转窑焚烧实验的研究

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