论文部分内容阅读
制革业是我国轻工业中的支柱产业,我国是皮革生产、出口大国,因此我国制革污泥的处置问题十分严峻。由于地质聚合物优良的力学性能和较强的固化能力,实验使用偏高岭土和碱激活剂合成地质聚合物用以固化制革污泥,以达到制革污泥无害化、资源化的目的。为了使制革污泥地质聚合物固化体具有更好的力学性能,对地质聚合物固化制革污泥的工艺配方做了研究,并对不同配方下固化体的总铬浸出浓度进行了测试。为了使固化体有更广泛的资源化利用空间,以抗压强度和总铬浸出浓度为主要指标,从固化体的耐高温性能、耐酸碱浸泡和耐酸雨淋溶性能这三个方面研究了制革污泥地质聚合物固化体的耐久性,并通过X射线衍射（XRD）、傅立叶红外光谱（FT-IR）、扫描电镜（SEM）等方法加以深入分析。论文以抗压强度为主要指标,研究了地质聚合物固化制革污泥的最佳工艺配方,当反应体系中二氧化硅与氧化铝[n（SiO2）/n（Al2O3）]、氧化钠与二氧化硅[n（Na2O）/n（SiO2）]的物质的量之比分别为2.45和0.37左右时,固化体获得最佳力学性能,抗压强度最高,10%、20%、30%质量分数的制革污泥掺加量下,固化体抗压强度分别能达到70、50、30 MPa以上,此配方下固化体总铬的浸出浓度分别为1.101、3.045、6.021 mg/L,低于危废浸出毒性鉴别中15 mg/L的限制,且相比于制革污泥117.9 mg/L的浸出浓度已大幅降低。证明制革污泥中的铬可以较好的被固定在地质聚合物中,且固化体仍具有较高抗压强度。论文研究了20%制革污泥掺量的地质聚合物固化体的耐高温性能,经历800、1000℃高温煅烧2 h后,固化体表观完整,抗压强度仍有23.15、10.95 MPa,耐高温性能较好。固化体总铬浸出浓度在200600℃时上升,在8001000℃时下降。通过XRD和FT-IR可知高温煅烧使得固化体内部结构发生了一些变化,通过压汞结果可知固化体孔径和孔隙率增大,这些变化是造成固化体抗压强度下降的原因。论文研究了20%制革污泥掺量的地质聚合物固化体耐酸碱溶液浸泡及耐酸雨淋溶的能力,在pH值为1.0的强酸溶液浸泡下,固化体28 d抗压强度仍有25.43MPa,总铬浸出浓度有所上升。在pH值为3.0和5.0的酸溶液和pH值为9.0、11.0和13.0的碱溶液中浸泡28 d后的固化体抗压强度始终大于30 MPa,总铬浸出浓度无较大变化,XRD、FT-IR和SEM显示浸泡后固化体微观结构基本无改变。固化体在pH值为3.0的酸雨淋溶1800 mL后抗压强度为32.52 MPa,在pH值为4.0、5.0的酸雨淋溶1800 mL抗压强度为38.13、38.93 MPa,总铬浸出浓度变化不大,FT-IR和SEM显示固化体微观结构基本无改变。固化体耐酸碱浸泡,耐酸雨淋溶性能良好,固化体耐久性优良。