铅渣是铅酸蓄电池铅膏回收利用过程产生的工业废渣，其回收利用价值低、成本高，通常进行填埋处置，然而其高铅浸出浓度存在重金属向环境迁移的风险，是目前铅渣处理处置的行业难题。将铅渣进行固化以降低重金属浸出可显著提高铅渣填埋的安全性，基于水泥、石灰等无机材料的固化技术被广泛采用，地聚物因其稳定性高、环境友好等优点，已成为一种极具前景的重金属固化/稳定化技术。然而，过长的养护时间与较慢的强度发展限制了地聚物在重金属固化方面的实际应用。本文研究了铅渣掺量与铅渣粒径等铅渣掺杂因素对地聚物材料结构、抗压强度及铅固化性能的影响，探究了微波强化粉煤灰基地聚物铅渣固化的效果并阐明其固化机理，具体研究内容总结如下：
　　(1)通过铅渣掺量与铅渣粒径调控，研究铅渣掺杂因素对地聚物材料结构、强度特性以及铅固化性能的影响。结果表明，在养护28d后，随铅渣掺量从10%增加至50%，地聚物的抗压强度从14.3MPa降低至4.4MPa，且铅浸出率从13.52%升高至26.27%；在10%铅渣掺量养护28d条件下，随着铅渣平均粒径从300μm磨细至75μm，地聚物的抗压强度从13.9MPa提升至16.0MPa，而铅浸出率也从11.45%增加至15.24%。综合地聚物强度和Pb浸出因素，10%掺量与150μm平均粒径的铅渣可获得强度14.3MPa，铅浸出率13.52%的相对优化结果。通过物相分析、化学结构分析与微观形貌分析推测，掺入的铅渣以物理包埋的方式嵌入在地聚物结构中，可对地质聚合反应存在负面影响。
　　(2)通过微波的处理顺序、功率、时间等参数对微波强化粉煤灰基地聚物铅渣固化条件进行优化，并通过与常规恒温恒湿箱养护方式进行对比来探究微波基质改性对提高地聚材料结构、抗压及固化性能的优越性。微波预固化与微波养护均可以增强地聚物材料结构、强度特性以及铅固化性能，前者即地聚物在净浆烘箱固化前进行的微波预固化，后者即地聚物在烘箱固化成型后进行的微波处理。聚合时间从28d缩短至15min，且聚合强度显著提高。与常规恒温恒湿箱养护相比，微波基质改性地聚物具有较高的抗压强度和较低的铅浸出率。在铅渣掺量为10%、微波功率300W、辐照时间15min的情况下，地聚物的相对最优抗压强度为18.8MPa、重金属固化率为98.73%。通过重金属形态分析、XRD、FTIR与SEM/EDS分析表明物理包埋是地聚物固化铅渣的主要作用机理。
　　(3)微波过程中吸波物质吸收辐射波、强化脱水和微波热效应的协同作用有利于地聚物聚合过程中铅渣的固化。通过对比纯粉煤灰基、10%铅渣掺量与50%铅渣掺量的地聚物在微波300W-15min后的抗压强度提升效果，推测地聚物中以铁元素为代表的吸波物质作为吸收辐射波的吸收中心，诱导地聚物产生局部“热点”，使得地聚物内部的反应快速完成；对凝固的地聚物块进行微波处理，可以加速缩聚反应(脱水过程)形成铝硅酸盐三维网络结构，从而加速地聚物聚合。
　　本论文的研究内容为强化含固体废物的地聚物固化/稳定化提供了新的思路，并对其他大宗固体废物的资源化利用提供理论基础与技术支持。