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随着国内火电产能的持续增长以及社会对于环境要求的不断加强,对于火电厂排放的烟气实施净化势在必行。在众多的烟气脱硝方法中,选择性催化还原法(SCR)因其脱硝效率高等诸多优点占据主流市场。随着使用时间的增加,催化设施达到使用寿命后被废弃,由于催化剂内含有重金属V,需谨慎处理废弃催化产品。 本文通过将废料掺入陶瓷制品的原料中,在保证产品自身性能的前提下,利用陶瓷的烧成对V离子进行固化,从而实现废弃SCR脱硝产品的无害化与资源化处理。通过对废弃产品预处理得到的废料各项特性测试后知道,废料的氧化物构成主要为SiO2,TiO2,Al2O3,及SO3。其中以SiO2,Al2O3二者质量分数合计超过55%,其外还含有一定量R2O,RO,Fe2O3等。重金属氧化物V2O5的质量分数为0.524%,WO3为1.16%,含量较少。物相主要为β-石英(SiO2)、锐钛矿(TiO2)、石膏(CaSO4.2H2O)、硅酸钛铝(Al4Ti2 SiO12)。废料在煅烧后SO3所占的质量分数大幅度下降,其他成分变化不大。物相组成转变为以方石英、金红石、钙长石为主。通过将废料掺入瓷质砖原料中,成功制得了性能符合国家标准的干压瓷质砖。废料的掺入对于制备瓷质砖的质量存在负面影响,在保证产品满足国家标准的前提下,废料的最大掺入量为20wt%。废料掺入量20wt%时,最佳样品的吸水率为0.47%,抗折强度为43.55MPa。利用SiC做为发泡剂成功制得闭孔高温发泡陶瓷,通过原料中废料的引入可以实现闭孔率的调节。废料掺入量越多,产品的闭气孔率越低。废料掺入10wt%-30wt%时,产品的闭气孔率范围为20.67%-43.45%,导热系数0.2767-0.3341Wm-1K-1。对产品的V离子浸出浓度测试结果表明,产品的V离子浸出浓度近似的与产品的吸水率呈线性关系,斜率0.0536。浸出浓度波动范围为0.0291mg/L-0.6162mg/L,固化率范围87.70%-99.35%,能满足绝大部分重金属的浸出浓度限值。产品对于V离子的固化作用主要来源于产品中玻璃相及硅氧网络结构对于V离子的包裹禁锢。