编号：FTJS107371
篇名： 低碳窑渣固废陶瓷烧制过程无机矿相演变及重金属固化机理
作者： 郭正旺1；肖海平1；张绪钦1；李岩1；李宇2
关键词： 窑渣; 低碳固废; 陶瓷; 预热; 重金属固定; 重金属浸出;
机构：1.华北电力大学能源动力与机械工程学院2.北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室
摘要： 提锌二次窑渣是一类富含重金属的低碳固废，将其制备成陶瓷能够实现资源化利用。本文采用X射线衍射（XRD）分析和重金属浸出实验等分析方法，研究了预热温度对低碳窑渣固废陶瓷物理性能和重金属固结效果的影响。研究结果表明，预热温度500℃工况下烧制出的陶瓷样品性能最优。预热过程有效脱除了陶瓷生坯中的碳硫组分，促进了易挥发物质的提前挥发，从而在后续烧结过程中减少了样品内部的微孔，提高了致密化程度，最终导致陶瓷样品抗折强度的显著提升。在预热后的烧结过程中，Fe2+被氧化成游离的Fe3+,促进了透辉石向辉石的转化过程。辉石结构具有优异的重金属固结能力，部分Zn2+和Mn4+以此结构被固定。此外，陶瓷内部硫酸盐的存在能促进其硅铝酸化。重金属浸出实验结果显示，多种重金属的释放率均低于0.3%,其浸出浓度均低于国家标准限值1～2个数量级。经预热处理的低碳窑渣固废制备的陶瓷不仅力学性能优异，而且对重金属固结效果良好，适合于含重金属的固废资源化利用。