鉻渣是生產(chǎn)金屬鉻和鉻鹽所產(chǎn)生的工業(yè)廢渣,因其含有可溶性六價(jià)鉻而被列為具有強(qiáng)烈毒性的危險(xiǎn)廢棄物,在填埋處置或資源化利用之前需要進(jìn)行無(wú)害化處理。論文以重慶某化工廠無(wú)鈣焙燒工藝產(chǎn)生的鉻渣為研究對(duì)象,在鉻渣基本特性分析的基礎(chǔ)上,分別考察了3種不同復(fù)合地質(zhì)聚合物和普通硅酸鹽水泥對(duì)鉻渣的固化/穩(wěn)定化效果,并采取強(qiáng)化技術(shù)更有效地降低鉻渣的環(huán)境危害性,通過(guò)系列分析手段對(duì)固化體的結(jié)構(gòu)、形貌和性能進(jìn)行表征,探討了鉻渣的固化/穩(wěn)定化機(jī)理。實(shí)驗(yàn)所用鉻渣多為大小不一的黑色顆粒,粒徑主要集中分布在20~70μm。鉻渣中多為晶態(tài)礦物相,主要包括鉻鐵礦、鉻鐵酸鎂尖晶石和鋁鐵酸鎂尖晶石,這些結(jié)晶相為鉻鹽生產(chǎn)過(guò)程中的殘留物。鉻渣是具有浸出毒性特征的危險(xiǎn)廢物,采用硫酸硝酸法和TCLP法測(cè)出鉻渣中六價(jià)鉻和總鉻的浸出濃度均遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)浸出毒性鑒別》標(biāo)準(zhǔn)和TCLP毒性特性溶出程序溶出標(biāo)準(zhǔn)。礦渣-偏高嶺土、粉煤灰-偏高嶺土和礦渣-粉煤灰-偏高嶺土3種不同體系的復(fù)合地質(zhì)聚合物中,由于粉煤灰的“火山灰效應(yīng)”和“微集料效應(yīng)”帶來(lái)的超疊加作用,礦渣-粉煤灰-偏高嶺土體系具有最高的抗壓強(qiáng)度,其結(jié)構(gòu)密實(shí)性最好。通過(guò)3種復(fù)合地質(zhì)聚... 

【文章頁(yè)數(shù)】：205 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
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英文摘要
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 鉻渣的來(lái)源與危害
    1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 鉻渣處置方法研究現(xiàn)狀
        1.3.2 地質(zhì)聚合物研究現(xiàn)狀
        1.3.3 地質(zhì)聚合物固化/穩(wěn)定化含鉻廢物研究現(xiàn)狀
    1.4 課題研究目的、意義和內(nèi)容
        1.4.1 研究目的和意義
        1.4.2 研究?jī)?nèi)容
    1.5 論文創(chuàng)新點(diǎn)及技術(shù)路線
        1.5.1 論文創(chuàng)新點(diǎn)
        1.5.2 技術(shù)路線
2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
    2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.3 分析測(cè)試方法
    2.4 活性礦物材料及堿激發(fā)劑
        2.4.1 礦渣
        2.4.2 粉煤灰
        2.4.3 偏高嶺土
        2.4.4 普通硅酸鹽水泥
        2.4.5 堿激發(fā)劑
    2.5 實(shí)驗(yàn)方法
        2.5.1 復(fù)合地質(zhì)聚合物制備方法
        2.5.2 鉻渣固化體制備方法
        2.5.3 納米零價(jià)鐵還原鉻渣中六價(jià)鉻
        2.5.4 還原鉻渣固化體制備方法
        2.5.5 超聲波聯(lián)合納米零價(jià)鐵還原鉻渣中六價(jià)鉻
        2.5.6 超聲波強(qiáng)化復(fù)合地質(zhì)聚合物
        2.5.7 超聲-還原鉻渣固化體制備方法
3 鉻渣的基本特性
    3.1 引言
    3.2 鉻渣的物化特性分析
        3.2.1 鉻渣物理性質(zhì)分析
        3.2.2 鉻渣化學(xué)組成分析
        3.2.3 鉻渣物相分析
        3.2.4 鉻渣微觀形貌分析
    3.3 鉻渣中重金屬鉻污染特性分析
        3.3.1 鉻渣中重金屬鉻全量分析
        3.3.2 鉻渣中重金屬鉻形態(tài)分析
        3.3.3 鉻渣中重金屬鉻浸出毒性分析
    3.4 本章小結(jié)
4 復(fù)合地質(zhì)聚合物的制備及表征
    4.1 引言
    4.2 礦渣-偏高嶺土基地質(zhì)聚合物的制備及性能研究
        4.2.1 偏高嶺土摻量的影響
        4.2.2 水玻璃模數(shù)的影響
        4.2.3 液固比的影響
        4.2.4 優(yōu)化正交實(shí)驗(yàn)
    4.3 粉煤灰-偏高嶺土基地質(zhì)聚合物的制備及性能研究
        4.3.1 偏高嶺土摻量的影響
        4.3.2 水玻璃模數(shù)的影響
        4.3.3 液固比的影響
    4.4 礦渣-粉煤灰-偏高嶺土基地質(zhì)聚合物的制備及性能研究
        4.4.1 礦渣-粉煤灰摻比的影響
        4.4.2 水玻璃模數(shù)的影響
        4.4.3 液固比的影響
    4.5 復(fù)合地質(zhì)聚合物表征與分析
        4.5.1 孔結(jié)構(gòu)分析
        4.5.2 X射線衍射(XRD)分析
        4.5.3 綜合熱分析(TG-DSC)
        4.5.4 掃描電鏡-能譜(SEM-EDS)分析
        4.5.5 傅里葉轉(zhuǎn)換紅外光譜(FTIR)分析
        4.5.6 核磁共振(NMR)分析
    4.6 復(fù)合地質(zhì)聚合物反應(yīng)機(jī)理分析
    4.7 本章小結(jié)
5 復(fù)合地質(zhì)聚合物固化/穩(wěn)定化鉻渣及機(jī)理分析
    5.1 引言
    5.2 礦物材料對(duì)六價(jià)鉻的還原、吸附作用
        5.2.1 礦物材料的還原性測(cè)試
        5.2.2 礦物材料對(duì)六價(jià)鉻的還原吸附實(shí)驗(yàn)
    5.3 鉻渣固化體的制備及性能測(cè)試
        5.3.1 鉻渣固化體抗壓強(qiáng)度測(cè)試
        5.3.2 鉻渣固化體顆粒浸出毒性測(cè)試
        5.3.3 鉻渣固化體表面浸出毒性測(cè)試
    5.4 鉻渣固化體表征與分析
        5.4.1 鉻渣固化體中重金屬鉻形態(tài)分析
        5.4.2 X射線光電子能譜(XPS)分析
        5.4.3 孔結(jié)構(gòu)分析
        5.4.4 X射線衍射(XRD)分析
        5.4.5 掃描電鏡-能譜(SEM-EDS)分析
        5.4.6 傅里葉轉(zhuǎn)換紅外光譜(FTIR)分析
        5.4.7 核磁共振(NMR)分析
    5.5 復(fù)合地質(zhì)聚合物固化/穩(wěn)定化鉻渣的機(jī)理分析
    5.6 本章小結(jié)
6 納米零價(jià)鐵強(qiáng)化復(fù)合地質(zhì)聚合物固化/穩(wěn)定化鉻渣的研究
    6.1 引言
    6.2 納米零價(jià)鐵的基本性質(zhì)及表征
    6.3 納米零價(jià)鐵還原處理鉻渣
        6.3.1 溶液初始pH的影響
        6.3.2 納米零價(jià)鐵投加量的影響
        6.3.3 還原后鉻渣表征與分析
    6.4 還原鉻渣固化體的制備及性能測(cè)試
        6.4.1 還原鉻渣固化體抗壓強(qiáng)度測(cè)試
        6.4.2 還原鉻渣固化體顆粒浸出毒性測(cè)試
        6.4.3 還原鉻渣固化體表面浸出毒性測(cè)試
    6.5 還原鉻渣固化體表征與分析
        6.5.1 還原鉻渣固化體中重金屬鉻形態(tài)分析
        6.5.2 孔結(jié)構(gòu)分析
        6.5.3 X射線衍射(XRD)分析
        6.5.4 掃描電鏡-能譜(SEM-EDS)分析
        6.5.5 傅里葉轉(zhuǎn)換紅外光譜(FTIR)分析
        6.5.6 核磁共振(NMR)分析
    6.6 納米零價(jià)鐵強(qiáng)化復(fù)合地質(zhì)聚合物固化/穩(wěn)定化鉻渣的機(jī)理分析
    6.7 本章小結(jié)
7 超聲波聯(lián)合納米零價(jià)鐵雙向強(qiáng)化復(fù)合地質(zhì)聚合物固化/穩(wěn)定化鉻渣的研究
    7.1 引言
    7.2 超聲波聯(lián)合納米零價(jià)鐵還原處理鉻渣
        7.2.1 超聲功率的影響
        7.2.2 溶液初始pH的影響
        7.2.3 納米零價(jià)鐵投加量的影響
        7.2.4 超聲-還原后鉻渣表征與分析
    7.3 超聲波強(qiáng)化復(fù)合地質(zhì)聚合物性能研究
        7.3.1 超聲作用下礦物材料的活性溶出
        7.3.2 超聲作用下合成復(fù)合地質(zhì)聚合物的抗壓強(qiáng)度測(cè)試
        7.3.3 超聲作用下合成復(fù)合地質(zhì)聚合物表征與分析
    7.4 超聲-還原鉻渣固化體的制備及性能測(cè)試
        7.4.1 超聲-還原鉻渣固化體抗壓強(qiáng)度測(cè)試
        7.4.2 超聲-還原鉻渣固化體顆粒浸出毒性測(cè)試
        7.4.3 超聲-還原鉻渣固化體表面浸出毒性測(cè)試
    7.5 超聲-還原鉻渣固化體表征與分析
        7.5.1 超聲-還原鉻渣固化體中重金屬鉻形態(tài)分析
        7.5.2 孔結(jié)構(gòu)分析
        7.5.3 X射線衍射(XRD)分析
        7.5.4 掃描電鏡-能譜(SEM-EDS)分析
        7.5.5 傅里葉轉(zhuǎn)換紅外光譜(FTIR)分析
        7.5.6 核磁共振(NMR)分析
    7.6 超聲波-納米零價(jià)鐵雙向強(qiáng)化地質(zhì)聚合物固化/穩(wěn)定化鉻渣的機(jī)理分析
    7.7 本章小結(jié)
8 結(jié)論與展望
    8.1 研究結(jié)論
    8.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
    A.作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄
    B.作者在攻讀學(xué)位期間取得的科研成果目錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]地質(zhì)聚合物的研究進(jìn)展與應(yīng)用[J]. 吳小緩,張楊,袁鵬,廖述聰.  硅酸鹽通報(bào). 2016(12)
[3]地質(zhì)聚合物的土木工程耐久性能的研究進(jìn)展[J]. 趙建偉,崔潮,戈婭萍,肖斌,彭暉,張建仁.  硅酸鹽通報(bào). 2016(09)
[4]鉻渣處理技術(shù)專利技術(shù)綜述[J]. 方暉,趙銳敏.  科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2016(18)
[5]粉煤灰基地質(zhì)聚合物固化重金屬離子的研究進(jìn)展[J]. 張媛,劉澤,王棟民.  硅酸鹽通報(bào). 2016(06)
[6]鉻渣的環(huán)境危害及其治理技術(shù)研究[J]. 韓露,譚建紅,劉思琪.  廣州化工. 2016(06)
[7]石灰和粉煤灰固化修復(fù)六價(jià)鉻污染土試驗(yàn)研究[J]. 劉玲,劉海卿,張穎,吳佳歡,薛淋丹,金群林,王袁.  硅酸鹽通報(bào). 2015(11)
[8]鉻鹽行業(yè)不同工藝廢渣的產(chǎn)生特性和污染特性比較[J]. 王興潤(rùn),顏湘華,趙濤,王琪.  環(huán)境工程. 2015(S1)
[9]鉻污染土壤治理組合技術(shù)應(yīng)用[J]. 林云青,王廷濤,郭貝,韓清潔,張海秀,李威.  安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(24)
[10]礦物聚合物的合成及其對(duì)Cr（Ⅵ）的解毒與固化[J]. 陳方明,陳潔渝.  過(guò)程工程學(xué)報(bào). 2015(02)

博士論文
[1]鉻渣堆場(chǎng)滲濾液對(duì)土壤—地下水系統(tǒng)污染規(guī)律研究[D]. 李喜林.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2012
[2]Na-粉煤灰地質(zhì)聚合物制備與性能研究[D]. 賈屹海.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京） 2009
[3]堿激發(fā)礦渣微粉膠凝材料的組成、結(jié)構(gòu)和性能的研究[D]. 姜奉華.西安建筑科技大學(xué) 2008
[4]Leucobacter sp. CRB1菌還原鉻（VI）的機(jī)理及其在鉻渣解毒中的應(yīng)用[D]. 朱文杰.中南大學(xué) 2008

碩士論文
[1]堿激發(fā)礦渣改性及其在模擬海洋環(huán)境下的性能初步研究[D]. 鄧晨皓.東南大學(xué) 2016
[2]地聚物基泡沫材料的制備及其性能研究[D]. 李娜.濟(jì)南大學(xué) 2015
[3]鉻鹽無(wú)鈣焙燒工藝中釩、鉻的分離富集研究[D]. 楊得軍.昆明理工大學(xué) 2013
[4]冶金高溫窯爐共處置含鉻廢棄物的基礎(chǔ)研究[D]. 潘聰超.鋼鐵研究總院 2013
[5]鉻鹽生產(chǎn)場(chǎng)地鉻污染規(guī)律及含水層鉻遷移轉(zhuǎn)化研究[D]. 王友平.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京） 2013
[6]用高嶺土及鋼渣制備地質(zhì)聚合物的研究[D]. 何甜輝.武漢科技大學(xué) 2012
[7]超聲波處理染料廢水及其強(qiáng)化途徑的研究[D]. 趙利云.東華大學(xué) 2009
[8]鉻渣治理及綜合利用途徑探討[D]. 譚建紅.重慶大學(xué) 2005



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