气氛对焚烧飞灰熔融过程中重金属行为的影响
摘要：在小型熔融炉上将焚烧飞灰进行熔融处理实验，系统地研究了不同气氛对几种重金属固溶、挥发行为的影响，并用扫描电镜对试样微观结构进行了分析。结果表明，在氧化性气氛下重金属Cr、Ni、Cu、As的固溶率与其熔沸点呈正相关，固溶率依次为：Cr>Ni>Cu>As；低沸点重金属Pb、Cd、Hg等在熔融过程中均有很高的挥发性，由于熔融时Zn易形成Zn2SiO4、ZnSiO3和ZnAl2O4等不易挥发的化合物，故其挥发率较低。还原性气氛有利于Ni、Cr、Cu 和As 的固溶，有助于Hg、Cd、Zn 的挥发，但对Pb 的挥发却有抑制作用，Pb的挥发率在1100~1400 ℃范围均小于50 %。还原性气氛下飞灰的熔融效果明显优于氧化性气氛，低沸点重金属的挥发率也高于氧化条件，熔渣断面气孔基本消失，且表面平整光滑，结构致密紧凑。
关键词：热能动力工程；焚烧飞灰；熔融；重金属；氧化性气氛；还原性气氛
0 引言
焚烧飞灰中含有高浸出率和有毒的重金属，为了减少飞灰对环境的危害，防止飞灰中的毒性重金属对土壤、地下水造成污染，对焚烧飞灰进行无害化处理显得尤为重要。近年来许多国内外研究者针对飞灰中重金属的浸出特性做了大量研究：Kwinam在1450℃温度条件下对焚烧飞灰和水玻璃制成的粒状物进行玻璃化实验，发现玻璃化处理可降低毒性重金属的浸出，Zn、Pb、Cr、As、Cu、Mn、Cd 有效地固溶在SiO2网状结构中。Sarbak研究了不同焚烧飞灰的化学组成、差热分析、比表面积孔隙率等特性。Cheng对台湾焚烧飞灰进行高温等离子玻璃化处理。然而关于不同气氛下垃圾焚烧飞灰熔融处理过程中重金属的固溶和挥发行为特性还缺乏系统研究。
本文通过对不同气氛下垃圾焚烧飞灰进行熔融实验，分别探讨了熔融过程中氧化、还原性气氛对试样中重金属（Ni、Cr、Cu、As、Cd、Pb、Zn、Hg 等）的固溶、挥发特性的影响，并借助于SEM对不同气氛下熔渣进行分析，研究结果可为国内外垃圾焚烧飞灰的减容化、无害化、资源化批量处理提供重要依据和指导。
使用微信“扫一扫”功能添加“谷腾环保网”
如果需要了解更加详细的内容，请点击下载 
lw080505z07.pdf
下载该附件请登录，如果还不是本网会员，请先注册
