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淤泥資源化利用研究進(jìn)展

2024-03-29 10:54:07吳文鑫
天津建設(shè)科技 2024年1期
關(guān)鍵詞:資源化利用淤泥

【摘? ? 要】:針對(duì)我國(guó)疏浚淤泥產(chǎn)量大且難以處理的問(wèn)題,結(jié)合國(guó)內(nèi)外淤泥的研究現(xiàn)狀,對(duì)淤泥處理方式和活化技術(shù)進(jìn)行總結(jié)和整理。基于此,指出淤泥資源化利用在實(shí)際應(yīng)用中存在的問(wèn)題及未來(lái)需要繼續(xù)深入研究的方向。

【關(guān)鍵詞】:淤泥;資源化利用;火山灰活性;活化技術(shù)

【中圖分類號(hào)】:X705【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】:C【文章編號(hào)】:1008-3197(2024)01-64-05

【DOI編碼】:10.3969/j.issn.1008-3197.2024.01.018

收稿日期:2023-02-24

作者簡(jiǎn)介:吳文鑫(1982 - ), 男, 高級(jí)工程師, 從事水務(wù)工程設(shè)計(jì)及檢測(cè)工作。

水污染防治和疏浚工程產(chǎn)生的淤泥如何處理是一個(gè)難題。淤泥主要以細(xì)顆粒土為主,富含有機(jī)質(zhì)和各類污染物,含水率高,強(qiáng)度低,滲透性差,壓縮性大,同時(shí)伴有刺激性氣味[1],對(duì)河道交通和生態(tài)環(huán)境的影響不容忽視。淤泥沉積會(huì)導(dǎo)致河道變淺,影響船只通行;還會(huì)增加耗氧量,容易造成河道水體缺氧,由于底部缺氧,進(jìn)一步導(dǎo)致有機(jī)質(zhì)進(jìn)行厭氧分解產(chǎn)生大量有害物質(zhì);同時(shí)淤泥中存在的微生物、病原體和重金屬等都會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞,不利于可持續(xù)發(fā)展。傳統(tǒng)的淤泥處理方式由于二次污染嚴(yán)重、處理成本高等原因逐漸不適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的要求,對(duì)淤泥的無(wú)害化處理和資源化利用受到越來(lái)越多的關(guān)注。淤泥固化是實(shí)現(xiàn)淤泥無(wú)害化處理和資源化利用的重要手段;但淤泥本身活性較低,需要配合相關(guān)的活化處理技術(shù)才能取得較好的固化效果。

本文對(duì)國(guó)內(nèi)外淤泥處理方式和活化技術(shù)進(jìn)行總結(jié)和整理,介紹了各種方法的原理、研究現(xiàn)狀與成果,指出了淤泥資源化利用在實(shí)際應(yīng)用中存在的問(wèn)題,在此基礎(chǔ)上,展望了淤泥資源化利用的發(fā)展方向,以期為淤泥資源化利用提供理論參考。

1 淤泥處理方式現(xiàn)狀

1.1 傳統(tǒng)處理方式

傳統(tǒng)的淤泥處理方式有投海、填埋、焚燒、堆肥、吹填造陸等。淤泥投海對(duì)海洋環(huán)境的污染破壞非常嚴(yán)重,目前已基本廢止。由于各個(gè)國(guó)家基本情況的不同,填埋、焚燒、堆肥、吹填造陸等處理方式,在各國(guó)采用的比例也各不相同。

1.1.1 淤泥衛(wèi)生填埋

衛(wèi)生填埋法是為了替代淤泥堆放處理方法發(fā)展起來(lái)的,具有操作簡(jiǎn)單、成本較低、處理量大、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。但衛(wèi)生填埋占用大量土地資源,如果處理不當(dāng),可能導(dǎo)致附近土壤和地下水污染,是一項(xiàng)比較落后的技術(shù),加之淤泥滲漏帶來(lái)的污染風(fēng)險(xiǎn),許多國(guó)家已經(jīng)禁止新建淤泥的填埋場(chǎng),未來(lái)淤泥填埋的可行性越來(lái)越小。

1.1.2 淤泥焚燒

淤泥焚燒是一種高溫?zé)崽幚砑夹g(shù),利用高溫使淤泥中的有機(jī)物全部碳化,轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水等氣相物質(zhì),是最徹底的處理方法且減量性顯著,可大幅度減小淤泥體積。但淤泥焚燒處理成本高,焚燒過(guò)程中還會(huì)產(chǎn)生二噁英、二氧化硫等有害氣體,對(duì)空氣造成十分嚴(yán)重的污染。由于成本和環(huán)保的制約,淤泥焚燒一直未得到廣泛應(yīng)用。

1.1.3 淤泥堆肥

淤泥中含有豐富的氮、磷、鉀及有機(jī)質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)元素,在堆肥過(guò)程中,不穩(wěn)定狀態(tài)的有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的腐殖質(zhì),最終產(chǎn)物可作為有機(jī)肥料和土壤改良劑。淤泥堆肥分為好氧堆肥和厭氧堆肥:好氧堆肥是指在有氧條件下進(jìn)行有機(jī)物分解,產(chǎn)物主要是二氧化碳、水和熱;厭氧堆肥是指在無(wú)氧情況下進(jìn)行有機(jī)物分解,產(chǎn)物主要是二氧化碳、甲烷和許多低分子量的中間產(chǎn)物。淤泥堆肥處理量大,能有效利用淤泥產(chǎn)生的腐殖質(zhì);但淤泥中含有的重金屬和其他有害物質(zhì),使其在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用受到制約,國(guó)際上已有相關(guān)法案對(duì)農(nóng)用淤泥各成分做出了限制。

1.1.4 淤泥吹填造陸

淤泥中的泥土成分可用作填土材料,將淤泥吹填在需要填土的區(qū)域,通過(guò)真空預(yù)壓或者堆載的方法提高地基強(qiáng)度,經(jīng)固結(jié)沉降形成的土地作為地基土來(lái)使用。這種方法在國(guó)內(nèi)外都已發(fā)展成熟,有許多成功案例,具有處理量大、施工方便等優(yōu)點(diǎn);但也存在許多問(wèn)題,如早期吹填處理后的地基強(qiáng)度低,施工機(jī)械長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法進(jìn)入,施工周期較長(zhǎng),淤泥轉(zhuǎn)運(yùn)成本高。一般沿海地區(qū)采用該方法較多。

1.2 淤泥資源化利用

傳統(tǒng)的處理方法沒(méi)有很好地解決淤泥問(wèn)題,有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)污染問(wèn)題;因此淤泥資源化利用受到越來(lái)越多人的關(guān)注。

1.2.1 淤泥固化

淤泥固化處理方法較為先進(jìn),是如今應(yīng)用最廣泛的淤泥資源化利用途徑之一。通過(guò)向淤泥中添加固化劑(水泥、粉煤灰、石膏、水玻璃等),經(jīng)充分?jǐn)嚢杌旌虾?,淤泥中的孔隙水與固化劑發(fā)生水化反應(yīng)進(jìn)而實(shí)現(xiàn)固化處理,改善淤泥的力學(xué)性能的同時(shí)穩(wěn)定污染物及有害物質(zhì),使得含水率高而無(wú)強(qiáng)度的淤泥成為具備一定工程特征、能夠應(yīng)用在工程中的固化土。

1.2.2 淤泥燒制陶粒

陶粒是一種輕骨料,因重度小、孔隙率高、耐火性強(qiáng),廣泛應(yīng)用于建筑行業(yè),是一種重要的建筑材料。陶粒的主要生產(chǎn)原料黏土和頁(yè)巖是不可再生資源;而淤泥的主要化學(xué)成分與黏土相近,因此可采用淤泥取代部分黏土來(lái)燒制陶粒。

淤泥燒制陶粒最早由Nakouzi S等[2]提出,以淤泥為主料加入輔料,經(jīng)成球處理和高溫焙燒后制出淤泥陶粒。雖然淤泥燒制陶粒可以節(jié)約資源,但也存在能耗高、淤泥利用率低等缺點(diǎn)。

1.2.3 淤泥制磚

淤泥制磚主要有燒結(jié)制磚和免燒制磚:燒結(jié)制磚是向淤泥焚燒灰加輔料成型;免燒制磚是向干化淤泥中加輔料成型。與燒結(jié)制磚相比,免燒制磚可以充分利用淤泥資源,節(jié)約成本。

淤泥制磚最早由Tay J H[3]提出,將淤泥干燥后和黏土混合磨成細(xì)顆粒制成磚胚,待干燥后在1 080 ℃的磚窯中焙燒24 h,得到免燒淤泥黏土磚,將50%淤泥焚燒灰與黏土混合制成燒結(jié)淤泥黏土磚。目前,淤泥制磚還有諸多問(wèn)題,比如:制成的磚強(qiáng)度較低、外觀欠佳、缺乏相關(guān)的性能評(píng)價(jià)方法等。

1.2.4 淤泥制水泥

淤泥焚燒后無(wú)機(jī)組分主要是CaO、 SiO2和 Al2O3等氧化物,與生產(chǎn)水泥所需原料組分相近,從成分上看,可以用淤泥替代部分原料生產(chǎn)水泥。此外,淤泥焚燒過(guò)程中有機(jī)質(zhì)還會(huì)釋放出部分熱量,減少能源消耗。

在日本,有研究人員以淤泥和工業(yè)垃圾為原料生產(chǎn)出了生態(tài)水泥,對(duì)于節(jié)約資源和環(huán)境保護(hù)有重要意義。2001年,日本千葉縣建造了世界上第一條生態(tài)水泥生產(chǎn)線,設(shè)計(jì)產(chǎn)量11×104 t/a,淤泥消耗量相當(dāng)可觀[4]。燒制過(guò)程經(jīng)濟(jì)成本較高,淤泥中的氯元素還會(huì)加快鋼筋銹蝕,這些都限制了生態(tài)水泥的發(fā)展。

2 活化技術(shù)研究

礦物摻合料是指在配制混凝土?xí)r加入的,能改善新拌混凝土性能的無(wú)機(jī)礦物細(xì)粉。通常礦物摻合料摻量大于水泥用量的5%,細(xì)度與水泥細(xì)度相同或比水泥更細(xì)。在生產(chǎn)高性能混凝土過(guò)程中,使用的礦物摻合料主要包括礦渣、粉煤灰、硅灰、石英粉、石灰石粉等。

淤泥的化學(xué)成分主要包括 SiO2、Al2O3等,其火山灰活性較低,同時(shí)富含有機(jī)質(zhì)和各類污染物,含水率高、強(qiáng)度低、滲透性差、壓縮性大,對(duì)混凝土性能極為不利。但淤泥經(jīng)過(guò)活化處理后,不僅能改善這些缺陷,還能提高其火山灰活性;因此,活化處理使淤泥作為礦物摻合料替代部分水泥應(yīng)用于混凝土中成為一種可能。

2.1 機(jī)械活化

機(jī)械活化是一種通過(guò)對(duì)固體物質(zhì)施加剪切、壓縮、彎曲、沖擊等機(jī)械力的作用,誘發(fā)固體物質(zhì)物理化學(xué)性質(zhì)變化的活化方式,通過(guò)使固體物質(zhì)更易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)來(lái)提高活性,在礦物摻合料中的應(yīng)用較為廣泛。固體物質(zhì)受機(jī)械力作用初期發(fā)生脆性破壞,如顆粒的細(xì)化、裂紋和比表面積的變化等;大量的新鮮表面形成會(huì)伴隨晶粒細(xì)化、晶體缺陷和結(jié)晶度的變化,造成固體物質(zhì)表面活性增加;下一階段固體顆粒主要以塑性變形為主,在這一過(guò)程中,微粉細(xì)化導(dǎo)致團(tuán)聚,比表面積減小,釋放表面能,物質(zhì)可能會(huì)再結(jié)晶,自由能降低;塑性變形過(guò)程中,由于位錯(cuò)的增殖和移動(dòng),使得位錯(cuò)之處儲(chǔ)能,形成活化點(diǎn)?;罨c(diǎn)可認(rèn)為是機(jī)械力化學(xué)的誘發(fā)源,在成為粉末過(guò)程中經(jīng)歷產(chǎn)生-聚集-分散的過(guò)程,使物料的化學(xué)反應(yīng)活性提高,降低與其他物質(zhì)反應(yīng)的難度,甚至在機(jī)械活化過(guò)程中直接發(fā)生某種化學(xué)變化[5]。機(jī)械活化從物理變化來(lái)看,可以看作礦物摻合料逐漸變細(xì)、粒徑降低、比表面積增大,物料與周圍水分的接觸面積增大,水化速度加快,從而提高礦物摻合料的活性;從能量轉(zhuǎn)換來(lái)看,可以看作機(jī)械能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過(guò)程。

魏博[5]分別采用了振動(dòng)磨、行星磨和攪拌磨對(duì)釩尾渣進(jìn)行機(jī)械活化,結(jié)果表明:經(jīng)行星磨和攪拌磨粉磨后,釩尾渣的比表面積和活性組分含量均有大幅度提高;振動(dòng)磨對(duì)釩尾渣的活化效果僅表現(xiàn)在粒度的優(yōu)化,尾渣的比表面積和活性組分含量變化不大。

馬軍濤等[6]使用SM-500球磨機(jī)對(duì)粉煤灰進(jìn)行不同時(shí)間的粉磨,并通過(guò)激光粒度分析和掃描電鏡分析粉磨時(shí)間對(duì)其粒度和形貌的影響,通過(guò)鹽酸滴定法、TG-DSC 分析和粉煤灰活性指數(shù)的測(cè)試,綜合分析粉煤灰粉磨工藝和粉磨效果與其活性的關(guān)系,結(jié)果表明:粉煤灰在經(jīng)過(guò)球磨機(jī)粉磨后平均粒徑顯著減小,在水泥基材料中各齡期活性均有不同程度的提升,粉磨過(guò)程可顯著加快粉煤灰在水泥水化體系中的反應(yīng)速度;將粉煤灰粉磨30 min可使平均粒徑達(dá)到原灰的40%左右,粉磨后粉煤灰活性指數(shù)達(dá)到77%,超過(guò)30 min后粉磨時(shí)間對(duì)活性的改善效果有所降低;當(dāng)磨細(xì)后粉煤灰摻量達(dá)到50%時(shí),由于水泥水化產(chǎn)物中 Ca(OH)2含量不足,其活性有降低趨勢(shì)。

張金龍[7]將煤矸石粉磨成不同細(xì)度的煅燒矸,與硅酸鹽水泥熟料和二水石膏和標(biāo)準(zhǔn)砂按比例混合制得砂漿,測(cè)其28 d力學(xué)性能,借助XRD光譜衍射和SEM掃描電鏡手段,對(duì)不同細(xì)度的煤矸石進(jìn)行微觀分析研究,結(jié)果表明:機(jī)械粉磨可以減小煤矸石顆粒的細(xì)度,使煤矸石中非活性石英的結(jié)晶度降低,活性物質(zhì)數(shù)量增加,提高煤矸石的膠凝活性。

Yang Y等[8]對(duì)比了濕磨和干磨對(duì)鐵礦尾礦活化的不同影響,結(jié)果表明:濕磨相比干磨在產(chǎn)生更細(xì)的顆粒方面表現(xiàn)出更高的效率,尾礦晶格缺陷變化更明顯,能更有效地誘導(dǎo)活性產(chǎn)生。

綜上所述,機(jī)械活化可以有效提高礦物慘合料的活性,研磨器械、研磨時(shí)間、研磨方式和研磨后的細(xì)度等都對(duì)礦物摻合料的活性有著不同程度的影響。

2.2 化學(xué)活化

化學(xué)活化是將適量的有機(jī)或者無(wú)機(jī)化學(xué)激發(fā)劑摻入不具備反應(yīng)活性的尾礦中來(lái)激發(fā)尾礦潛在的火山灰活性。尾礦在活化劑誘導(dǎo)下會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),釋放出硅、鋁以及其他離子,可以將無(wú)定形結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為具有膠凝性質(zhì)的骨架結(jié)構(gòu),以此來(lái)提高尾礦的膠凝性質(zhì)。常見的化學(xué)激發(fā)劑以堿性激發(fā)劑為主。堿活化是指用氫氧化鈣、氫氧化鈉或其他堿鹽等堿性激發(fā)劑進(jìn)行活化,在尾礦的堿活化過(guò)程中,活化劑通常采用水玻璃和氫氧化鈉。

Ahmari S等[9]研究了活化劑類型/濃度和固化溫度對(duì)銅礦尾礦堿活化黏結(jié)劑的影響,使用不同成分和濃度的氫氧化鈉、硅酸鈉和鋁酸鈉等堿性活化劑,考慮60、75、90、120 ℃4種不同的固化溫度,采用SEM和XRD等手段分析這些因素對(duì)黏結(jié)劑無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度、微觀結(jié)構(gòu)和相組成的影響,結(jié)果表明:氫氧化鈉濃度和固化溫度是影響堿活化銅尾礦黏結(jié)劑抗壓強(qiáng)度和微觀結(jié)構(gòu)性能的兩個(gè)重要因素。

Cheah C B等[10]研究了堿激活高爐礦渣的情況,結(jié)果表明:氫氧化物、硅酸鹽、碳酸鹽、堿金屬氧化物及硫酸鋁等都可以作為堿激發(fā)活化劑使用,只是單獨(dú)使用某一種活化劑時(shí)效果一般,而兩種活化劑復(fù)合使用時(shí)能獲得更好效果。

李靜[11]對(duì)比研究了氫氧化鈉-礦渣和改性水玻璃-礦渣膠凝材料的微觀結(jié)構(gòu),結(jié)果表明:礦渣化學(xué)組成、激發(fā)劑種類與含量對(duì)堿礦渣膠凝材料硬化體組成與結(jié)構(gòu)影響較大;因此,可通過(guò)改變?cè)牧?、激發(fā)劑等化學(xué)組成來(lái)調(diào)控堿礦渣膠凝材料硬化體的組成與結(jié)構(gòu),從而調(diào)控其性能。

綜上所述,目前化學(xué)活化主要采用堿性激發(fā)劑,以氫氧化鈉和水玻璃為主。激發(fā)劑的種類、濃度和固化溫度都對(duì)最終產(chǎn)物的性能有直接影響,同時(shí)復(fù)合使用兩種激發(fā)劑可以取得更好的效果。

2.3 熱活化

熱活化是通過(guò)高溫煅燒來(lái)激活礦物摻合料的火山灰活性。熱活化的作用主要有兩方面:一方面是通過(guò)煅燒的方式在高溫的環(huán)境下使微粒發(fā)生劇烈的熱運(yùn)動(dòng),使礦物中的結(jié)合水脫去,使硅氧四面體和鋁氧三面體不能聚合成長(zhǎng)鏈,從而形成熱力學(xué)不穩(wěn)定的玻璃相結(jié)構(gòu),提高其活性;另一方面是經(jīng)過(guò)高溫煅燒使其中所含的黏土類物質(zhì)(綠泥石、伊利石等)發(fā)生分解,生成活性的氧化硅與氧化鋁,從而提高活性[12]。

孫小巍等[13]研究了煅燒制度對(duì)頁(yè)巖火山灰活性的影響,找尋煅燒頁(yè)巖作為活性摻合料在水泥基材料中的合理?yè)搅浚Y(jié)果表明:頁(yè)巖的火山灰活性隨升溫速度、煅燒時(shí)間、煅燒溫度的提高呈先增大后減小的變化趨勢(shì)。水泥膠砂抗壓強(qiáng)度隨煅燒頁(yè)巖摻量的增加而降低。頁(yè)巖的最佳煅燒制度為10 ℃/min升溫速度、40 min煅燒時(shí)間、750 ℃煅燒溫度,作為活性摻合料,煅燒頁(yè)巖在水泥基材料中合理?yè)搅坎粦?yīng)超過(guò)30%。

曹永丹等[14]通過(guò)化學(xué)吸鈣量和水泥膠砂力學(xué)強(qiáng)度測(cè)試,研究了煅燒溫度及細(xì)度對(duì)煅燒煤矸石火山灰活性的影響,并結(jié)合X射線衍射、紅外光譜、掃描電鏡和熱重測(cè)試,研究了煤矸石不同煅燒溫度下礦物組成、化學(xué)結(jié)構(gòu)及表面形貌發(fā)生的變化,結(jié)果表明:細(xì)度和煅燒溫度都會(huì)對(duì)煅燒煤矸石火山灰活性產(chǎn)生影響,粒度越細(xì)煅燒煤矸石的火山灰活性越大,最佳煅燒溫度為800 ℃左右;500 ℃煅燒時(shí)煤矸石中高嶺石開始發(fā)生脫羥基反應(yīng),其層狀結(jié)構(gòu)逐漸被破壞;600~800 ℃煅燒時(shí)高嶺石完全轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗫谉o(wú)序、非晶結(jié)構(gòu)的偏高嶺石;煅燒至1 000 ℃時(shí)偏高嶺石轉(zhuǎn)化為晶態(tài)的莫來(lái)石和方石英,使煅燒煤矸石無(wú)序度變差、火山灰活性變?nèi)酢?/p>

微波加熱是一種新型的熱活化方式,具有時(shí)間短、加熱均勻、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)。Zhou T T等[15]用微波激發(fā)銅尾礦的火山灰活性,通過(guò)強(qiáng)度測(cè)試、XRD、TG-DTA和SEM等方法研究了激勵(lì)銅尾礦水泥對(duì)水泥力學(xué)性能和晶體結(jié)構(gòu)的影響,結(jié)果表明:硅酸鹽水泥摻入銅尾礦在700~900 W功率下微波活化后的抗壓強(qiáng)度增強(qiáng),水化產(chǎn)物結(jié)晶度好,結(jié)構(gòu)致密,當(dāng)銅尾礦在功率800 W下活化時(shí),抗壓強(qiáng)度最高,水化程度最好。

熱活化一般適用于黏土類礦物,煅燒溫度、時(shí)間、礦物摻合料的細(xì)度和摻量等都對(duì)熱活化的效果有影響。微波加熱作為一種新型的熱活化方式,具有時(shí)間短、加熱均勻、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)。

2.4 復(fù)合活化

為了更好地提高活化效果,可以將上述幾種活化方式復(fù)合使用,比如復(fù)合熱活化、機(jī)械-化學(xué)耦合活化、機(jī)械-化學(xué)-熱耦合活化等。

張娜等[16]研究了600 ℃簡(jiǎn)單熱活化和復(fù)合熱活化對(duì)赤泥-煤矸石膠凝性能的影響,結(jié)果表明:復(fù)合熱活化之后的赤泥-煤矸石體系的膠凝性能明顯提高;復(fù)合熱活化過(guò)程中,赤泥的適量加入有助于房山煤矸石中綠泥石礦物的分解使石英的結(jié)晶度明顯降低;當(dāng)赤泥與煤矸石的比例為3∶2,摻量為50%時(shí),復(fù)合體系所制備的膠砂試塊28 d強(qiáng)度達(dá)到37.3 MPa。

樸春愛[17]對(duì)鐵尾礦粉的機(jī)械活化和機(jī)械-化學(xué)耦合活化工藝活化效應(yīng)進(jìn)行分析與探討,結(jié)果表明:鐵尾礦粉顆粒在化學(xué)-機(jī)械耦合活化作用下,發(fā)生了很明顯的化學(xué)-機(jī)械耦合效應(yīng)。與機(jī)械活化相比,化學(xué)-機(jī)械耦合活化作用激發(fā)鐵尾礦粉顆粒潛在活性的效果更佳。

陳炳江[18]采用機(jī)械-化學(xué)-熱耦合活化方法激發(fā)金尾礦潛在的火山灰活性,結(jié)果表明:水泥尾礦膠砂試塊的抗壓強(qiáng)度比(28 d)達(dá)到95.60%;在火山灰測(cè)試試驗(yàn)中,摻加耦合活化金尾礦粉的水泥漿體溶液中[CaO]的消耗比例在15 d時(shí)為60.76%,證明耦合活化后的金尾礦粉在水化后期具有較高的火山灰活性。

復(fù)合活化與單一的活化方式相比可以取得更好的效果。

3 實(shí)際應(yīng)用中存在的問(wèn)題

傳統(tǒng)的淤泥處理方式不僅成本高,而且有二次污染的風(fēng)險(xiǎn),資源化利用研究不足,無(wú)法滿足淤泥大量產(chǎn)生、亟需處理的現(xiàn)狀;作為資源化利用的重要手段,淤泥直接進(jìn)行固化效果較差,主要是由于淤泥本身活性較低導(dǎo)致的,而目前關(guān)于淤泥活化的研究還比較少。

4 結(jié)論與展望

淤泥作為一種具有污染性的工程廢棄物,其處理一直是人們關(guān)注的問(wèn)題。但從當(dāng)前研究成果來(lái)看,傳統(tǒng)的淤泥處理方式存在諸多缺陷;因此現(xiàn)階段,按照固體廢棄物處理的減量化、無(wú)害化、資源化原則,應(yīng)盡可能對(duì)淤泥考慮資源化利用。淤泥固化作為資源化利用的重要手段成為當(dāng)前淤泥研究領(lǐng)域需要關(guān)注的關(guān)鍵問(wèn)題;但淤泥直接進(jìn)行固化固化效果不理想,建議對(duì)淤泥的活化方式進(jìn)行研究;此外,關(guān)于淤泥的資源化利用,目前還缺乏相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)文件,未來(lái)可針對(duì)這方面進(jìn)行系統(tǒng)研究,對(duì)不同類型的淤泥進(jìn)行劃分,為今后淤泥資源化利用的發(fā)展提供重要的理論指導(dǎo)和技術(shù)支持。

參考文獻(xiàn):

[1] 張春雷,管非凡,李磊,等.中國(guó)疏浚淤泥的處理處置及資源化利用進(jìn)展[J].環(huán)境工程,2014,32(12):95-99.

[2] Nakouzi S, Mielewski D, Ball J C, et al. A novel approach to paint sludge recycling: Reclaiming of paint sludge components as ceramic composites and their applications in reinforcement of metals and polymers[J]. Journal of Materials Research, 2011, 13(1):53-60.

[3] Tay J H. Bricks manufactured from sludge[J]. Journal of Environmental Engineering, 1987,113(2):278-284.

[4] 張育新. 硅酸鹽水泥固化淤泥材料及建材制品研究[D].揚(yáng)州:揚(yáng)州大學(xué),2018.

[5] 魏博. 機(jī)械活化釩尾渣制備地聚物及機(jī)理研究[D].武漢:武漢理工大學(xué),2017.

[6] 馬軍濤,李超,段愛萍,等.基于粉煤灰粉磨時(shí)間對(duì)水泥基材料的水化活性分析[J].硅酸鹽通報(bào),2018,37(5):1740-1746.

[7] 張金龍. 機(jī)械粉磨對(duì)煤矸石質(zhì)膠凝材料活性的影響[J]. 山東工業(yè)技術(shù), 2014,(15):46.

[8] Yang Y,Chen L, Mao Y. Different effects of wet and dry grinding on the activation of iron ore tailings[J]. Journal of Renewable Materials,2021, 9(12): 2261.

[9] Ahmari S,Zhang L, Zhang J. Effects of activator type/concentration and curing temperature on alkali-activated binder based on copper mine tailings[J]. Journal of Materials Science,2012,47(16):5933-5945.

[10] Cheah C B,Tan L E,Ramli M. Recent advances in slag-based binder and chemical activators derived from industrial by-products-A review[J]. Construction and Building Materials, 2021,272(22):1-34.

[11] 李? ? 靜. 氫氧化鈉-礦渣和改性水玻璃-礦渣膠凝材料的組成與結(jié)構(gòu)及其對(duì)碳化和干縮性能的影響[D].廣州:華南理工大學(xué),2020.

[12] 易龍生,夏? ? 晉,米宏成,等.尾礦活化方法的研究進(jìn)展綜述[J].礦業(yè)科學(xué)學(xué)報(bào),2022,7(5):529-537.

[13] 孫小巍,黃? ? 帥,楊海明,等.煅燒制度對(duì)頁(yè)巖火山灰活性的影響研究[J].沈陽(yáng)建筑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2022,38(5):888-895.

[14] 曹永丹,李彥鑫,,張金山,等.細(xì)度和煅燒溫度對(duì)煤矸石火山灰活性及微觀結(jié)構(gòu)的影響[J].硅酸鹽學(xué)報(bào),2017,45(8):1153-1158.

[15] Zhou T T,Zhang C S,Wu Q S,et al. Effect of microwave activate on copper tailings activity and cementing performance[C].Changsha:International conference on advances in chemically-activated materials,2014.

[16] 張? ? 娜,孫恒虎,張吉秀,等.復(fù)合熱活化對(duì)赤泥-煤矸石膠凝性能的影響[J].稀有金屬材料與工程,2009,38(S2):663-666.

[17] 樸春愛. 鐵尾礦粉的活化工藝和機(jī)理及對(duì)混凝土性能的影響研究[D].北京:中國(guó)礦業(yè)大學(xué),2017.

[18] 陳炳江. 金尾礦粉活化及其對(duì)混凝土性能的影響[D].濟(jì)南:山東建筑大學(xué),2022.

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