重金屬結(jié)構(gòu)上的差異而使地聚合物固化重金屬的效果不同

時(shí)間：2014-05-07 10:16:33

作者：世邦機(jī)器

粉煤灰是低鈣的Si-Al質(zhì)材料，具有潛在活性，因此研究利用粉煤灰取代部分高嶺土用途、偏高嶺土制備地聚合物具有重要的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。井巍等利用粉煤灰和偏高嶺土作為配制地聚合物的一種基本Si-Al質(zhì)材料以強(qiáng)度為指標(biāo)尋求理想的地聚合物配比，探討了影響地聚合物強(qiáng)度的參數(shù)。結(jié)果表明，在粉煤灰摻量為33%時(shí)可以達(dá)到符合國家建筑用磚強(qiáng)度的要求;粉煤灰磚中水的含量對磚的強(qiáng)度具有較大的影響，當(dāng)水占磚體總質(zhì)量的8%時(shí)強(qiáng)度非常大，水繼續(xù)增加時(shí)會(huì)生成過剩的游離水，游離水增加了孔隙率，造成致密性減弱，從而降低了強(qiáng)度。

印杰等進(jìn)行了以粉煤灰、偏高嶺土及高爐渣為主要原料進(jìn)行制備地聚合物材料的實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，其偏高嶺土、粉煤灰和高爐渣的配比分別為1:3:3時(shí)，制品維護(hù)28d抗壓強(qiáng)度可達(dá)到31.63MPa。X射線衍射光譜、掃描電鏡圖像和傅里葉變換紅外光譜研究表明，地聚合物材料為無定形態(tài)。

徐建中等以粉煤灰和偏高嶺土、高嶺土加工技術(shù)為主要Si-Al原料，輔以制革廢水污泥合成了一系列地聚合物材料，檢測結(jié)果表明，當(dāng)粉煤灰摻量為45%〜65%、制革廢水污泥摻量為10%〜30%時(shí)，地聚合物材料的抗壓強(qiáng)度理想。以粉煤灰和制革廢水污泥制備的地聚合物材料對Cr、Zn和Pstrong有很好的固化效果，同時(shí)，隨著固化時(shí)間的延長，這些重金屬的溶出量也逐漸降低。在聚合過程中，堿金屬陽離子作為平衡電荷分布于聚合鏈之間，而且具有相當(dāng)大的流動(dòng)性，可以與其它陽離子發(fā)生交換，由于四面體的鋁帶有一個(gè)負(fù)電荷，故金屬陽離子作為平衡電荷可以直接與其成鍵。據(jù)此可以推斷，化學(xué)鍵在地聚合物材料固化重金屬時(shí)起到了一定作用。

徐建中等以粉煤灰為主要原材料，合成了一系列含有重金屬的地聚合物，并且根據(jù)固體廢棄物的毒性溶出程序，檢驗(yàn)了Cu2+、Zn2+、Pstrong2+、Cd2+、Cr3+和Ni2+在地聚合物中的固化效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，地聚合物對上述重金屬有很好的固化效果。對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，地聚合物固化重金屬的機(jī)理為物理固封和化學(xué)鍵連的共同作用。

總之，地聚合物可以有效固化重金屬，但由于重金屬結(jié)構(gòu)上的差異而使其固化重金屬的效果不同。