【摘要】：隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,礦業(yè)、電鍍、冶金等行業(yè)的規(guī)模和產(chǎn)量有大幅增長(zhǎng),但與此同時(shí),這些行業(yè)產(chǎn)生了大量含有重金屬的污染物,對(duì)土壤、水等環(huán)境造成了巨大的污染。作為一種新型膠凝材料,磷酸鎂水泥在重金屬污染物的固化處理方面有巨大的發(fā)展?jié)摿�。其�?重金屬離子對(duì)磷酸鎂水泥水化硬化特性的影響直接關(guān)乎磷酸鎂水泥的固化效果,對(duì)這一問題進(jìn)行系統(tǒng)研究可以為磷酸鎂水泥在重金屬污染物處理方面的應(yīng)用提供理論依據(jù)。因此,本文以磷酸鎂膠凝材料為研究對(duì)象,分別摻入Pb、Zn、Cu、Gr、Cd五種重金屬離子,通過p H值、X R D、S E M、E D S、I C P等分析測(cè)試手段,系統(tǒng)研究了重金屬離子對(duì)磷酸鎂水泥水化過程的影響,并對(duì)水化產(chǎn)物的種類、形貌及重金屬離子的賦存狀態(tài)和穩(wěn)定性進(jìn)行了研究。重金屬離子對(duì)磷酸鎂水泥凝結(jié)時(shí)間的影響各不相同:鉛、鎘離子摻量的增加對(duì)磷酸鎂水泥的凝結(jié)時(shí)間影響較小;鋅離子隨摻量的增加能夠顯著延長(zhǎng)磷酸鎂水泥的凝結(jié)時(shí)間;銅離子在摻量較小時(shí)對(duì)水泥凝結(jié)時(shí)間影響不大但摻量較高時(shí)能夠明顯延長(zhǎng)凝結(jié)時(shí)間;鉻離子對(duì)凝結(jié)時(shí)間的影響隨摻量的增加表現(xiàn)出先促凝后緩凝的特點(diǎn)。通過對(duì)抗壓強(qiáng)度的研究可以發(fā)現(xiàn):當(dāng)鎂磷比(M/P)較小時(shí)磷酸鎂水泥中重金屬離子的存在不會(huì)降低基體的抗壓強(qiáng)度。其中,鋅離子對(duì)基體抗壓強(qiáng)度無明顯影響;鉛、鎘離子能夠小幅提高基體抗壓強(qiáng)度;銅、鉻離子提高基體抗壓強(qiáng)度的效果最為明顯;對(duì)M/P較大的磷酸鎂水泥,五種重金屬離子的摻入均在不同程度上降低了基體的抗壓強(qiáng)度。在磷酸鎂水泥水化反應(yīng)進(jìn)程中,重金屬離子能夠影響體系p H的變化趨勢(shì)或變化速率。其中,鉛、鎘離子對(duì)體系p H的變化趨勢(shì)和變化速率影響較小;鋅、銅離子對(duì)體系p H的變化趨勢(shì)影響較小但對(duì)p H變化速率影響較大;鉻離子能夠改變體系p H的變化趨勢(shì)。重金屬離子對(duì)磷酸鎂水泥水化反應(yīng)p H的影響隨著重金屬離子含量的提高而加強(qiáng),隨著基體M/P的降低而減弱。在硬化的磷酸鎂水泥基體中,五種重金屬離子的賦存狀態(tài)各不相同:實(shí)驗(yàn)條件下,鉛離子和鉻離子能夠發(fā)現(xiàn)較為明顯的結(jié)晶態(tài)物質(zhì);鋅、銅、鎘離子在硬化的磷酸鎂水泥基體中無明顯的結(jié)晶態(tài)物質(zhì)存在。重金屬離子的存在能夠改變水化產(chǎn)物的微觀形貌和微區(qū)成分,這一影響隨重金屬離子摻量的增加而加強(qiáng)隨基體M/P的減小而減弱。磷酸鎂水泥對(duì)重金屬離子有優(yōu)異的穩(wěn)定固化效果,浸出濃度均遠(yuǎn)小于國家標(biāo)準(zhǔn)。水化1d樣品的鉛離子最高浸出濃度為0.418mg/L;鋅離子最高浸出濃度為34ug/L;銅離子最高浸出濃度為1.3mg/L;鉻離子浸出濃度最高為0.255mg/L;鎘離子的最高浸出濃度為0.427mg/L。此外,磷酸鎂水泥對(duì)重金屬離子的固化效果隨基體M/P的減小而增強(qiáng)。綜合來看,磷酸鎂水泥對(duì)重金屬離子的固化除物理包覆外還包括化學(xué)結(jié)合作用:在磷酸鎂水泥水化反應(yīng)過程中,重金屬離子能夠和磷酸根及其他陰離子反應(yīng)生成重金屬的磷酸鹽相并以此狀態(tài)存在于硬化的磷酸鎂水泥基體內(nèi)部,這一化學(xué)反應(yīng)的存在能夠有效降低重金屬離子的浸出濃度。另一方面,在水化反應(yīng)過程中不同重金屬離子和磷酸根離子結(jié)合能力的不同可能是造成浸出毒性差異的主要原因。
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【學(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TQ172.1

【參考文獻(xiàn)】

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1 楊建明;錢春香;焦寶祥;羅利民;閻曉波;;緩凝劑硼砂對(duì)磷酸鎂水泥水化硬化特性的影響[J];材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào);2010年01期

2 龍安厚，趙黎安，，周大千，吳克信;磷酸鹽水泥的組成與性能[J];大慶石油學(xué)院學(xué)報(bào);1996年01期

3 賴振宇;錢覺時(shí);盧忠遠(yuǎn);李倩;;磷酸鎂水泥固化模擬放射性焚燒灰[J];硅酸鹽學(xué)報(bào);2012年02期

4 馬保國;王景然;李相國;何超;;不同環(huán)境條件下磷酸鎂水泥對(duì)硝酸鉛的固化[J];功能材料;2013年21期

5 高瑞;宋學(xué)鋒;張縣云;吳剛;;不同磷酸鹽對(duì)磷酸鎂水泥水化硬化性能的影響[J];硅酸鹽通報(bào);2014年02期

6 常遠(yuǎn);史才軍;楊楠;楊建明;;磷酸鎂水泥基材料耐久性研究進(jìn)展[J];硅酸鹽學(xué)報(bào);2014年04期

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本文編號(hào)：2460244