含铅钢渣制备钢渣水泥的试验研究

第一作者：申颖颖，女，１９９０年生，硕士，助理工程师，主要从事水污染控制方面的研究。＃通讯作者。江苏省科技支撑计划项目（Ｎｏ．ＢＥ２０１３０８５）。含铅钢渣制备钢渣水泥的试验研究申颖颖１张龙强１张志刚２张平２唐明亮３安立超１＃（１．南京理工大学环境与生物工程学院，江苏南京２１０００９；２．江苏中建材环保研究院有限公司，江苏盐城２２４０５１；３．南京工业大学材料科学与工程学院，江苏南京２１０００９）摘要采用钢渣处理含铅废水，将吸附有Ｐｂ２＋的钢渣作为混合材制得钢渣水泥。测定了钢渣水泥的标准稠度用水量、凝结时间、胶砂流动度、强度等物理性能，并通过Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）、扫描电镜（ＳＥＭ）和水化热测试等手段分析钢渣水泥的微观水化性能与结构，测定钢渣水泥的Ｐｂ２＋浸出浓度。结果表明，钢渣能有效处理含铅废水，当Ｐｂ２＋与钢渣的投加质量比为１∶１０时，废水中Ｐｂ２＋的去除率可达８０．０４％，钢渣对Ｐｂ２＋的吸附容量为８０ｍｇ／ｇ。将此含铅钢渣作为混合材制备钢渣水泥，当含铅钢渣掺杂量低于２０％（质量分数，下同）时，制备的水泥试样强度等级达到５２．５Ｒ；当含铅钢渣掺杂量为４０％时，水泥试样强度等级达到４２．５Ｒ；ＸＲＤ与ＳＥＭ分析表明，制得的钢渣水泥未出现异常水化产物；含铅钢渣未导致水泥水化延迟，且钢渣水泥中的Ｐｂ２＋在酸性和中性环境下的浸出浓度均满足《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》（ＧＢ５０８５．３—２００７）。关键词含铅废水钢渣钢渣水泥浸出浓度ＤＯＩ：１０．１５９８５／ｊ．ｃｎｋｉ．１００１３８６５．２０１５．１０．００７犚犲狊犲犪狉犮犺狅狀狋犺犲狆狉犲狆犪狉犪狋犻狅狀狅犳狊狋犲犲犾狊犾犪犵犮犲犿犲狀狋狑犻狋犺犾犲犪犱犪犱狊狅狉犫犲犱狊狋犲犲犾狊犾犪犵犛犎犈犖犢犻狀犵狔犻狀犵１，犣犎犃犖犌犔狅狀犵狇犻犪狀犵１，犣犎犃犖犌犣犺犻犵犪狀犵２，犣犎犃犖犌犘犻狀犵２，犜犃犖犌犕犻狀犵犾犻犪狀犵３，犃犖犔犻犮犺犪狅１．（１．犛犮犺狅狅犾狅犳犈狀狏犻狉狅狀犿犲狀狋犪犾犪狀犱犅犻狅犾狅犵犻犮犪犾犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵，犖犪狀犼犻狀犵犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔狅犳犛犮犻犲狀犮犲犪狀犱犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔，犖犪狀犼犻狀犵犑犻犪狀犵狊狌２１０００９；２．犑犻犪狀犵狊狌犐狀狊狋犻狋狌狋犲狅犳犈狀狏犻狉狅狀犿犲狀狋犪犾犅狌犻犾犱犻狀犵犕犪狋犲狉犻犪犾狊犆狅．，犔狋犱．，犢犪狀犮犺犲狀犵犑犻犪狀犵狊狌２２４０５１；３．犆狅犾犾犲犵犲狅犳犕犪狋犲狉犻犪犾狊犛犮犻犲狀犮犲犪狀犱犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵，犖犪狀犼犻狀犵犜犲犮犺犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔，犖犪狀犼犻狀犵犑犻犪狀犵狊狌２１０００９）犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｓｔｅｅｌｓｌａｇｗａｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｔｒｅａｔｌｅａｄｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｗａｓｔｅｗａｔｅｒ，ｔｈｅｏｂｔａｉｎｅｄｌｅａｄａｄｓｏｒｂｅｄｓｔｅｅｌｓｌａｇｗａｓｕｓｅｄａｓｍｉｘｔｕｒｅｔｏｐｒｅｐａｒｅｓｌａｇｃｅｍｅｎｔ．Ｔｈｅｗａｔｅｒｎｅｅｄｅｄｕｎｄｅｒｎｏｒｍａｌｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ，ｓｅｔｔｉｎｇｔｉｍｅ，ｍｏｒｔａｒｆｌｕｉｄｉｔｙ，ｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｏｔｈｅｒｐｈｙｓｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｓｌａｇｃｅｍｅｎｔｗａｓｄｅｔｅｃｔｅｄ．ＴｈｅｍｉｃｒｏｈｙｄｒａｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｓｌａｇｃｅｍｅｎｔｗａｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙＸｒａｙｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ（ＸＲＤ），ｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ（ＳＥＭ）ａｎｄｈｙｄｒａｔｉｏｎｈｅａｔｔｅｓｔｉｎｇ．ＴｈｅｌｅａｃｈｉｎｇｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆＰｂ２＋ｆｒｏｍｓｌａｇｃｅｍｅｎｔｗａｓａｌｓｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ．ＲｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔＰｂ２＋ｃｏｕｌｄｂｅｗｅｌｌａｄｓｏｒｂｅｄｏｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆｓｔｅｅｌｓｌａｇ．８０．０４％ｏｆＰｂ２＋ｉｎｗａｓｔｅｗａｔｅｒｃｏｕｌｄｂｅｒｅｍｏｖｅｄｗｈｅｎｔｈｅｍａｓｓｒａｔｉｏｏｆＰｂ２＋ｔｏｓｔｅｅｌｓｌａｇｗａｓ１∶１０，ｗｉｔｈｔｈｅＰｂ２＋ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙｗａｓ８０ｍｇ／ｇ．Ｗｈｅｎｔｈｅｄｏｐｉｎｇｃｏｎｔｅｎｔｏｆｌｅａｄａｄｓｏｒｂｅｄｓｔｅｅｌｓｌａｇｗａｓｌｅｓｓｔｈａｎ２０％，ｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｏｂｔａｉｎｅｄｃｅｍｅｎｔｃｏｕｌｄｒｅａｃｈ５２．５Ｒｇｒａｄｅ，ｗｈｅｎｔｈｅｄｏｐｉｎｇｃｏｎｔｅｎｔｗａｓ４０％，ｃｅｍｅｎｔｓｔｒｅｎｇｔｈｃｏｕｌｄｒｅａｃｈ４２．５Ｒｇｒａｄｅ．ＸＲＤａｎｄＳＥＭｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｒｅｗａｓｎｏａｂｎｏｒｍａｌｈｙｄｒａｔｉｏｎｐｒｏｄｕｃｔｐｒｏｄｕｃｅｄ，ａｎｄＰｂ２＋ｉｎｓｌａｇｃｅｍｅｎｔｄｉｄｎｏｔｄｅｌａｙｔｈｅｃｅ