堿熱活化EMR基地聚合物對(duì)Cd2+和Pb2+的固化

李佳欣，歐哲順，文建鑫，文藍(lán)萱，孫 朋，李 佳

(中南民族大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，武漢 430074)

0 引 言

中國是世界上電解金屬錳的最大生產(chǎn)國、消費(fèi)國和出口國[1]，而電解錳渣(EMR)是其生產(chǎn)過程中浸出液過濾后產(chǎn)生的固體廢棄物[2-3]。隨著中國錳礦品位的降低，每噸錳的生產(chǎn)會(huì)排放10～12噸EMR[3]，每年約生產(chǎn)1 550～1 860萬噸的EMR[4]。目前，幾乎所有未經(jīng)任何處理的EMR都被露天傾倒堆放，占用了大量土地的同時(shí)，還會(huì)滲透到自然環(huán)境中污染土壤、地表水和地下水[5]。因此，EMR處理處置是亟待解決的問題。

地聚合物是一種新型的以無機(jī)硅鋁酸鹽作為原材料，在堿性激發(fā)劑作用下形成的類沸石結(jié)構(gòu)的無機(jī)聚合凝膠材料[6-8]。同傳統(tǒng)硅酸鹽水泥相比，地聚合物具有強(qiáng)度高、抗?jié)B性好、耐酸堿、低能耗、耐久性好、無污染和重金屬浸出濃度低等優(yōu)點(diǎn)，在重金屬的固化及硅鋁元素豐富的工業(yè)廢物無害化與資源化處理方面具有超常的優(yōu)越性[7,9-10]。目前，國內(nèi)外對(duì)地聚合物固化重金屬已開展了大量研究，但大多采用粉煤灰(FA)、偏高嶺土(MK)等硅鋁元素豐富的原料來制備地聚合物，而低活性的工業(yè)廢物制備地聚合物的相關(guān)研究還不夠成熟。

EMR中存在較多的硅鋁元素，但相對(duì)FA和MK等材料而言，EMR中的硅元素活性較低，且鋁元素含量低。因此，利用低活性工業(yè)廢物EMR為原材料制備地聚合物來固化重金屬，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)EMR的高效利用和大規(guī)模消納，降低其對(duì)環(huán)境造成的危害，還能有效處理重金屬污染。

研究通過加入NaOH并進(jìn)行高溫煅燒的方法活化EMR，并以此為主要原材料，輔以FA和MK補(bǔ)充硅鋁元素制備EMR基地聚合物。……