飞灰哌嗪类螯合剂固化/稳定化体中重金属释放机理

生活垃圾焚烧飞灰中重金属对环境产生较大危害，而对其的固化/稳定化成为飞灰处理处置中的首要问题。用普通硅酸盐水泥处理垃圾焚烧飞灰较为普遍，为降低能耗提高产品效益，研究了新型大分子有机螯合剂哌嗪-N,N’-双二硫代羧酸钠（TS300）协同不同用量的水泥（30%、40%）固化飞灰中重金属的能力。探究了TS300对目标重金属Zn、Cd、Cr、Pb、Ni的浸出浓度、化学形态和微观结构的影响。结果表明：TS300协同水泥可有效固定飞灰中的重金属，降低浸出浓度60%以上；重金属Cr、Cd、Pb、Ni经固化后的化学形态整体向更稳定的方向移动；随着TS300和水泥添加量的增大，固化块晶体组成更稳定、抗酸强度上升且孔隙致密度增加，其中水泥添加量40%、TS300添加量8%的固化块重金属浸出浓度最低，固化效果最佳。综上，探究TS300协同水泥固化/稳定化重金属的效果和机理，有利于探究不同飞灰处理处置方式的优劣，分析水泥协同药剂固化稳定化飞灰重金属的效果，降低填埋场渗滤液的环境风险，为后续飞灰重金属螯合剂的研发提供新思路。