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河南理工大学学士学位论文 （翻译部分） 重金属含量高的磷酸镁水泥的浸出性 研究 (学科)专业名称：材料科学与工程 学生姓名：韩开辽 导师姓名：罗树琼 河南理工大学 二〇一一年六月 重金属含量高的磷酸镁水泥的浸出性研究 Irene Bujaa, Josep Torrasb，c, Miquel Rovirac, Joan de Pablocc 647.08028加泰罗尼亚理工大学机械工程学系61-73.08240加泰罗尼亚理工大学采矿工程和08240加泰罗尼亚理工大学 摘要： 稳定和固化处理含重金属液体废弃物的一种最常用方法。近年来磷酸镁水泥已被作为一种良好的稳定剂来使用。然而，除了测试结果外，关于磷酸镁水泥矩阵如何固化金属的信息却很少。本文中，在有几种不同重金属（包括：Cd(II), Cr(III), Cu(II), Ni(II), Pb(II)，Zn(II)).存在的硝酸盐溶液中通过低含量的MgO和KH2PO4之间的反应制备几种料浆。所有方案中分散介质中纯金属的含量是25g/dm3，氧化物磷酸盐的重量比是50:50。关于镁钾磷酸盐水泥浆体四种不同的浸出试验简单的批处理测试（12457-2），平衡溶出试验，可用性（7371）和酸中和能力测试（）。渗滤液浓度ICP - MS方法虽然固系统显示在酸性或中性条件下对Pb（）和Cr（）更好的行为 1 简介 表面处理行业生产的过损浴场都有很高的重金属含量。镁磷酸钾水泥用于定/固化（S /S）的不同废物，主要是混合废物和低放射性核废料[1-3]。钾磷镁水泥也已用对路面的快速修复[4]，镁铵骨水泥用[5]。磷酸镁水泥像许多其他类型水泥然而，它们的结构和性质类似陶瓷材料，他们是也称为化学磷酸盐陶瓷或CBPC[6]。钾，镁水泥的主要反应产物是镁磷酸钾或(MgKPO4·6H2O)。根据下面的反[1]： MgO(s) + KH2PO4(s) + 5H2O → MgKPO4·6H2O(s) （1） K-鸟粪石是在有水的条件下通过氧化镁和磷酸二氢钾间的酸碱反应得到的。一旦解于水并酸溶Bobierrite。关于镁钾磷酸盐水泥如何保留重金 属的行为研究很少。例如，来自污染土壤的含有浓度在1044至2457mgdm-3的镉，铬和铅的废物可用磷酸镁水泥稳定固化。TCLP测试后，金属渗滤液浓度范围在0.03和0.2mgdm-3 [10]。在另一个关于固化金属硝酸盐（铬，镉或镍）的研究中在金属硝酸盐70％的含量下，初始金属的浓度介于360mgd-3和610mgdm-3之间。不同的金属渗滤液浓度范围在0.01mgdm-3和0.05mgdm-3之间[11]。此作者还对Cr(III),Ni和Pb的浓度在4860mgdm-3和8600mgdm-3间的铺污染飞灰进行了的固化，之后渗滤液浓度在0.01mgdm-3和0.10mgdm-3之间[12]。对于含有镉，铬，铅和锌的模拟废料浓度在0.91mgdm-3和373mgdm-3时，经过处理后渗滤液的浓度大概在0.01mgdm-3到0.05mgdm-3之间。其他人用镁钾水泥具有的K2S固化废弃物 中浓度在281.8mgdm-3和 572.7mgdm-3的Hg2+, TCLP测试后渗滤液浓度介于1.6mgdm-3和16.12mgdm-314]。尽管提供了可喜的成果，在文献研究中仅着眼于稳定或固化（S/S）重金属量相对较低的废物。此外，大部分实验使用TCLP法（溶出试验）[15]。然而，TCLP测试也有被人诟病的地方，因为它对模拟处置不同条件下的废物有局限性[16]。另一方面，尽管重金属从波特兰水泥释放的行为得到了广泛的建模，但是关于重金属从镁钾磷酸盐水泥释放的模型信息十分少 [16,17]。 本工作的目的是研究通过镁钾磷酸盐水泥矩阵对高含量重金属如镉（Ⅱ），铬（Ⅲ），铜（II），镍（Ⅱ），铅（II）或锌（Ⅱ）的固化。使用四种浸出试验，目的是对不同环境条件的矩阵行为有更完整的观察。单批次测试（EN 12457-2）可以评估废物是否是危险的。均衡溶出试验旨在检测是否达到化学平衡条件。实用性测试（NEN7371）评估在通常的处理条件污染物潜在的浸出性。酸中和能力测试可研究磷酸盐和氧化物及氢氧化物对固化重金属的作用。此外，一定重金属浓度和pH值的渗滤液是模拟应用了地球化学代码Visual MINTEQ[26]。平衡地球化学模型，可以模拟pH值对金属的溶解度的影响。它们通常用来从浸出测试给出的pH值预测金属的浓度。 2 材料和方法 2.1材料 低标号的烧氧化镁是用Magnesitas?Navarras公司（Zubiri，西班牙）。的空气过滤器式电炉煅烧菱镁矿产生的。煅烧氧化镁包含70氧化镁和其他比例低于7.5％氧化物氧化钙，二氧化硅，氧化铁氧化铝三