模式生態(tài)系統(tǒng)下的脫硫石膏環(huán)境相容性研究.pdf

1、脫硫石膏是燃煤煙氣鈣法脫硫產生的大宗工業(yè)副產物，其資源化利用是提升煙氣脫硫工業(yè)的關鍵環(huán)節(jié)之一，但應用過程中的環(huán)境相容性是亟需關注的問題。本論文采用生態(tài)模式方法對脫硫石膏中的雜質組分及重金屬組分的分布和遷移規(guī)律進行了研究，評價脫硫石膏與環(huán)境的相容性，為脫硫石膏安全的資源化應用提供基礎數(shù)據。研究中采用了武漢和浙江兩個電廠的脫硫石膏，分別標識為FA1和FA2。
　　淋濾模式法采用柱淋濾和批淋濾兩種方式研究脫硫石膏中重金屬Cr、As、Ni

2、、Pb組分的遷移規(guī)律，分別模擬了大氣降水和地表水浸泡兩種環(huán)境，同時還采用標準Tessier法，分析脫硫石膏中重金屬組分的賦存形態(tài)。賦存形態(tài)分析結果表明重金屬組分主要以可遷移組分為主，而能穩(wěn)定存在的殘渣態(tài)所占比例最低;不同電廠的脫硫石膏中重金屬組分賦存形態(tài)比例存在差別，因此其組分的遷移特性也不同。研究中采用兩種電廠石膏，主要考慮淋濾時間和淋濾液pH值兩個主要過程條件。實驗結果表明脫硫石膏中重金屬的淋出過程受到賦存形態(tài)、淋濾時間和淋濾液pH

3、等因素共同影響，長淋濾時間和低淋濾液pH值會促使4種重金屬組分從脫硫石膏中遷移出來。FA1的淋濾結果表明，批淋濾中重金屬組分淋出率順序為Pb＞Cr＞Ni＞As，柱淋濾中則為Pb＞As＞Cr＞Ni;FA2的淋濾結果表明，批淋慮中重金屬淋出率順序為Cr＞Ni＞As＞Pb，柱淋濾中則為As＞Pb＞Ni＞Cr。因此通過淋濾可致脫硫石膏中重金屬組分產生遷移，且大部分淋濾液中重金屬含量超過國家標準，因此脫硫石膏對水環(huán)境而言存在風險。
　　熱誘

4、導脫附方法研究脫硫石膏制品中汞及其化合物在氮氣氣氛下的逸出規(guī)律，采用安大略水法吸收熱解析的汞化合物，原子熒光法定量分析不同溫度段析出的汞化合物。研究表明脫硫石膏中汞系物主要釋放溫度范圍是250～450℃及650～850℃，兩種脫硫石膏中Hg2+的析出變化規(guī)律基本一致，Hg2+的含量均是隨著溫度的升高呈現(xiàn)先增加再減少再增加的趨勢;250～450℃溫度段，Hg0的釋放均達到最大值。因此煅燒加工脫硫石膏過程中，特別高溫煅燒過程汞系物存在二次釋

5、放的隱患。
　　返霜實驗通過探討不同養(yǎng)護條件下石膏砌塊的滲透方式，探索Na和Mg組分在脫硫石膏砌塊中的分布規(guī)律的變化。Na、Mg組分引起的返霜現(xiàn)象是脫硫石膏應用過程中的主要缺陷之一，是Na+、Mg2+等離子遷移到石膏砌塊表面所致。研究過程主要考慮了養(yǎng)護方式、可溶性鹽含量、水膏比三個關鍵因素，結果表明可溶性鹽含量較高、水膏比較低時，返霜現(xiàn)象將會加劇;可溶性鹽遷移規(guī)律是優(yōu)先在棱邊結晶，這是因為可溶性鹽在潮濕環(huán)境中隨水分蒸發(fā)作用被帶到砌