稀土尾矿-粉煤灰制备地聚物及其固化/稳定化Pb2+性能

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单位金华职业技术大学建筑工程学院;湖北科技学院资源环境科学与工程学院;江西理工大学土木与测绘工程学院;
来源中国稀土学报
摘要
为同时实现多元固废资源化利用和重金属污染控制,以稀土尾矿(RET)和粉煤灰(FA)为基础硅铝原料制备地聚物,研究其对可溶性Pb2+的固化/稳定化性能。首先通过调整FA/RET配比和碱激发剂类型对地聚物抗压强度进行优化,再向代表性地聚物试样中外掺Pb(NO3)2溶液,研究Pb(NO3)2掺量对固化体抗压强度和Pb2+浸出浓度的影响,并通过XRD、FTIR和SEM-EDS对固化体进行微观表征。结果表明,在FA/RET质量比为0/100、且选用“钠水玻璃-NaOH溶液”作为激发剂所制备地聚物(未掺重金属)的14天龄期抗压强度最高值可达39.1 MPa;随Pb(NO3)2掺量增加,两种代表性地聚物试样的抗压强度均先增后降,Pb2+浸出浓度则一直增加;对比“RET-钠水玻璃-NaOH溶液”和“RET-FA-钠水玻璃-KOH溶液”两种体系优选地聚物试样的性能发现,整体上后者对Pb2+的固化/稳定化能力略强,但强度更低,这与高碳粉煤灰自身物化特性以及激发剂中碱金属阳离子半径有关;Pb由有效态变为稳定态的主要原因是地聚物骨架结构中用于平衡过剩负电荷的碱金属阳离子被Pb2+取代。

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