為了研究水泥窯共處置過程中水泥生料對Pb、Cd的吸附/冷凝特性,采用氮吸附儀和SEM（場發(fā)射掃描電鏡）對水泥生料的基本物理性質(zhì)（比表面積、孔徑和微觀表面積）進(jìn)行研究;同時(shí),利用小型試驗(yàn)裝置對重金屬Pb、Cd的氧化物（Pb O、Cd O）展開了吸附/冷凝研究.結(jié)果表明:水泥生料的比表面積（2.49 m2/g）較小,微觀表面結(jié)構(gòu)致密無孔,因此,在水泥窯共處置過程中水泥生料對重金屬的吸附/冷凝作用以冷凝為主.進(jìn)入控溫立式爐的重金屬可分為三部分:1冷凝在管壁上,其中Pb、Cd分別占各自入爐總量的67%⁷2%、58%⁶5%;2吸附/冷凝在水泥生料上,其中Pb、Cd分別占各自入爐總量的13%¹7%、16%²1%;3隨煙氣釋放到空氣中,其中Pb、Cd分別占各自入爐總量的10%¹8%、14%²6%.水泥生料對Pb、Cd的吸附/冷凝特性均可用雙常數(shù)方程擬合,線性擬合的相關(guān)系數(shù)均在0.95以上.動(dòng)力學(xué)方程擬合得到水泥生料對Pb、Cd的吸附/冷凝活化能,二者分別為5.827、6... 

【文章來源】：環(huán)境科學(xué)研究. 2015,28(04)北大核心CSSCICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

管式回轉(zhuǎn)爐和控溫立式爐聯(lián)用裝置

環(huán)境科學(xué)研究第28卷上;第二部分吸附?冷凝在水泥生料上;第三部分隨煙氣釋放到空氣中．假定從采氣口1采集的重金屬質(zhì)量(μg)為m0，不放水泥生料時(shí)從采氣口2采集的重金屬質(zhì)量為m1，放水泥生料時(shí)從采氣口采集的重金屬質(zhì)量為m2.三部分所占比例分別記為x1、x2、x3．x1=(m0－m1)?m0×100%x2=(m1－m2)?m0×100%x3=m2?m0×100%2結(jié)果與討論2.1水泥生料的氮吸附與SEM結(jié)果圖2為水泥生料的氮吸附等溫線．由圖2可知，水泥生料的氮吸附等溫線符合Ⅱ型吸附等溫線．吸附曲線在相對壓力(P?P0)近于1時(shí)吸附量急劇升高，吸附層數(shù)原則上不受限制［31］．Ⅱ型吸附等溫線表明，水泥生料的表面存在很多大孔而微孔很少，表面屬于非孔性結(jié)構(gòu)．由吸附等溫線可推算水泥生料圖2水泥生料的氮吸附等溫線Fig.2N2adsorptionisothermalcurveofcementrawmeals的比表面積為2.49m2?g．根據(jù)吸附脫附等溫線遲滯形狀可將孔型分為H1～H3五種［32］．水泥生料的氮吸附等溫線因大孔較多而沒有明顯的遲滯現(xiàn)象，但其形狀與H3型最為接近，據(jù)此可認(rèn)為水泥生料主要由片狀顆粒或縫形孔材料組成，一般黏土的孔隙結(jié)構(gòu)為H3型．圖3為由BJH模型計(jì)算出的水泥生料孔徑體積分布．由圖3可以看出，水泥生料孔體積很小，孔徑都在50nm以上，可視為無孔．圖3水泥生料的孔徑分布Fig.3Pore-sizedistributioncurveofcementrawmeals從水泥生料的SEM照片(見圖4)可以看出，水泥生料微觀表面結(jié)構(gòu)致密、無孔且結(jié)構(gòu)不均，有的呈致密塊狀結(jié)構(gòu)，有的由無數(shù)碎片堆積而成．基本整體呈塊狀，斷面呈層狀，周圍有微碎片．吸附等溫線和SEM照片均表明水泥生料的表面較致密，比表面積較�。话惚缺砻娣e

?時(shí)吸附量急劇升高，吸附層數(shù)原則上不受限制［31］．Ⅱ型吸附等溫線表明，水泥生料的表面存在很多大孔而微孔很少，表面屬于非孔性結(jié)構(gòu)．由吸附等溫線可推算水泥生料圖2水泥生料的氮吸附等溫線Fig.2N2adsorptionisothermalcurveofcementrawmeals的比表面積為2.49m2?g．根據(jù)吸附脫附等溫線遲滯形狀可將孔型分為H1～H3五種［32］．水泥生料的氮吸附等溫線因大孔較多而沒有明顯的遲滯現(xiàn)象，但其形狀與H3型最為接近，據(jù)此可認(rèn)為水泥生料主要由片狀顆�；蚩p形孔材料組成，一般黏土的孔隙結(jié)構(gòu)為H3型．圖3為由BJH模型計(jì)算出的水泥生料孔徑體積分布．由圖3可以看出，水泥生料孔體積很小，孔徑都在50nm以上，可視為無孔．圖3水泥生料的孔徑分布Fig.3Pore-sizedistributioncurveofcementrawmeals從水泥生料的SEM照片(見圖4)可以看出，水泥生料微觀表面結(jié)構(gòu)致密、無孔且結(jié)構(gòu)不均，有的呈致密塊狀結(jié)構(gòu)，有的由無數(shù)碎片堆積而成．基本整體呈塊狀，斷面呈層狀，周圍有微碎片．吸附等溫線和SEM照片均表明水泥生料的表面較致密，比表面積較�。话惚缺砻娣e較孝孔結(jié)構(gòu)較少的水泥生料的吸附性能較差，所以推測重金屬在水泥生料上的吸附?冷凝過程中，主要以冷凝為主．圖4水泥生料的SEM照片F(xiàn)ig.4SEMofcementrawmeals2.2Pb、Cd的吸附?冷凝結(jié)果2.2.1吸附?冷凝、釋放量的關(guān)系由圖5可知，冷凝在管壁上的Pb占入爐總量的67%～72%，Cd占58%～65%．這是因?yàn)闋t管較長，大部分重金屬都冷凝在管壁上．吸附?冷凝在水泥生料上的Pb占入爐總量的13%～17%，Cd占16%～578

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]水泥窯共處置含Cr廢物中Cr在不同溫度下的形態(tài)轉(zhuǎn)化[J]. 范興廣,楊玉飛,黃啟飛,李忠武,于泓錦.  環(huán)境科學(xué)研究. 2014(03)
[2]水泥窯協(xié)同處置過程中Pb、Cd的揮發(fā)特性[J]. 崔敬軒,閆大海,李麗,王祖光,于鴻錦,何潔,王琪.  環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2013(12)
[3]焚燒飛灰水泥窯共處置過程Pb的遷移模型[J]. 王雷,李潤東,金宜英,李彥龍,徐杰.  深圳大學(xué)學(xué)報(bào)(理工版). 2012(06)
[4]水泥窯共處置產(chǎn)品中重金屬的形態(tài)[J]. 薛靖川,楊玉飛,黃啟飛.  環(huán)境科學(xué)研究. 2010(10)
[5]水泥窯處置廢棄物中重金屬的遷移行為研究進(jìn)展[J]. 李波,蔡玉良,辛美靜,楊學(xué)權(quán),成力,王君.  中國水泥. 2010(01)
[6]水泥窯共處置危險(xiǎn)廢物過程中重金屬的分配[J]. 閆大海,李璐,黃啟飛,蔡木林,張?jiān)鰪?qiáng).  中國環(huán)境科學(xué). 2009(09)
[7]廢物水泥窯共處置產(chǎn)品中重金屬釋放pH靜態(tài)試驗(yàn)研究[J]. 楊昱,楊玉飛,黃啟飛,張霞,王琪.  環(huán)境科學(xué)研究. 2008(06)
[8]水泥廠利用廢棄物的有關(guān)問題（二）——微量元素在水泥回轉(zhuǎn)窯中的狀態(tài)特性[J]. 喬齡山.  水泥. 2002(12)

博士論文
[1]垃圾焚燒過程重金屬污染物遷移機(jī)理及穩(wěn)定化處理技術(shù)研究[D]. 李建新.浙江大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3209238