為開發(fā)鋼渣高附加值資源化利用新途徑,本文基于在重金屬污染土壤固化劑方面的應用,考察了寶鋼三種鋼渣的基本性質(zhì),并在重金屬溶液中開展不同鋼渣對Ni²⁺、Pb²⁺離子的吸附性能研究,最終選擇轉(zhuǎn)爐鋼渣粉為研究對象。開展轉(zhuǎn)爐鋼渣粉作為固化劑對Ni²⁺、Pb²⁺重金屬污染土壤固化效果的研究:考察了轉(zhuǎn)爐鋼渣粉固化Ni²⁺、Pb²⁺重金屬污染土壤的效果,研究了轉(zhuǎn)爐鋼渣粉固化Ni²⁺、Pb²⁺重金屬離子的作用機理、轉(zhuǎn)爐鋼渣粉-水泥復配協(xié)同固化Ni²⁺、Pb²⁺重金屬污染土壤的效果,開發(fā)了一種全新的重金屬污染土壤固化劑新材料。具體成果如下:研究了鐵水渣、轉(zhuǎn)爐渣和電爐渣的浸出毒性、礦物組成、粉磨功指數(shù)、膠砂活性指數(shù)、f-CaO含量、孔結(jié)構等基礎性質(zhì),并利用不同細度的鋼渣在Ni²⁺、Pb²⁺離子溶液中進行吸附試驗,得出了以下結(jié)論:(1)鐵水渣在粉磨功...

【文章頁數(shù)】：118 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 引言
        1.1.1 污染土壤的現(xiàn)狀
        1.1.2 鋼渣的利用現(xiàn)狀
    1.2 重金屬污染土壤修復技術研究現(xiàn)狀
        1.2.1 物理修復技術
        1.2.2 化學修復技術
        1.2.3 物理化學修復技術
        1.2.4 植物修復技術
        1.2.5 重金屬污染土壤修復技術比較
    1.3 固化穩(wěn)定化修復材料的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 無機類土壤固化劑
        1.3.2 無機類土壤穩(wěn)定劑
        1.3.3 固化穩(wěn)定化修復材料的比較
    1.4 鋼渣吸附重金屬離子的研究現(xiàn)狀
    1.5 研究目的、研究內(nèi)容及技術路線
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 研究內(nèi)容與技術路線
2 試驗原料與分析測試方法
    2.1 試驗原料
        2.1.1 鋼渣
        2.1.2 水泥
        2.1.3 重金屬污染土壤
        2.1.4 試驗用試劑
    2.2 分析測試方法與儀器
        2.2.1 物料常規(guī)性質(zhì)檢測方法與儀器
        2.2.2 重金屬離子吸附性能測試
        2.2.3 重金屬離子解吸性能測試
        2.2.4 其他常規(guī)儀器設備
3 不同鋼渣的基礎性質(zhì)分析
    3.1 概述
    3.2 不同鋼渣的基礎性質(zhì)分析
        3.2.1 化學組成
        3.2.2 易磨性
        3.2.3 礦物組成
        3.2.4 膠砂活性指數(shù)
        3.2.5 f-CaO含量
        3.2.6 浸出毒性
        3.2.7 孔結(jié)構
        3.2.8 水懸浮液pH值
    3.3 制備固化劑用鋼渣的選擇
    3.4 本章小結(jié)
4 鋼渣對重金屬離子的吸附與穩(wěn)定效果
    4.1 概述
    4.2 研究方法
    4.3 三種渣粉對Ni²⁺、Pb²⁺離子的吸附與穩(wěn)定效果的對比
        4.3.1 三種渣粉對Ni²⁺離子的吸附與穩(wěn)定效果的對比
        4.3.2 三種渣粉對Pb²⁺離子的吸附和穩(wěn)定效果的對比
    4.4 用轉(zhuǎn)爐渣粉吸附Ni²⁺、Pb²⁺離子的優(yōu)化試驗
        4.4.1 轉(zhuǎn)爐鋼渣粉添加量對重金屬離子吸附效果的影響
        4.4.2 溶液中重金屬離子初始濃度變化對吸附效果的影響
        4.4.3 溶液的pH值變化對吸附效果的影響
        4.4.4 吸附時間對吸附效果的影響
    4.5 本章小結(jié)
5 轉(zhuǎn)爐鋼渣粉對重金屬污染土壤固化效果的研究
    5.1 概述
    5.2 研究方法
    5.3 試驗結(jié)果與分析
        5.3.1 固化劑添加量對重金屬污染土壤滲濾液pH值的影響
        5.3.2 固化劑添加量對污染土壤中Ni²⁺、Pb²⁺離子固化效果的影響
        5.3.3 固化時間對污染土壤中Ni²⁺、Pb²⁺離子固化效果的影響
        5.3.4 固化后污染土壤的無側(cè)限抗壓強度測試結(jié)果
        5.3.5 磷酸改性轉(zhuǎn)爐鋼渣粉對重金屬污染土壤固化效果的影響
    5.4 本章小結(jié)
6 轉(zhuǎn)爐鋼渣粉固化Ni²⁺、Pb²⁺離子的機理研究
    6.1 概述
    6.2 研究方法
    6.3 轉(zhuǎn)爐鋼渣粉固化Ni²⁺、Pb²⁺離子的機理
        6.3.1 各固化時間節(jié)點污染土壤-轉(zhuǎn)爐鋼渣粉混合物的XRD測試分析
        6.3.2 各固化時間節(jié)點污染土壤-轉(zhuǎn)爐鋼渣粉混合物的FT-IR測試分析
        6.3.3 各固化時間節(jié)點污染土壤-轉(zhuǎn)爐鋼渣粉混合物的SEM/EDS測試分析
    6.4 本章小結(jié)
7 轉(zhuǎn)爐鋼渣粉對Ni²⁺、Pb²⁺離子固化效果的預測模型
    7.1 概述
    7.2 轉(zhuǎn)爐鋼渣粉固化Ni²⁺、Pb²⁺離子的長期效果
    7.3 預測模型的建立方法
    7.4 基于高斯過程回歸的軟測量預測模型
        7.4.1 軟測量預測模型的預測效果
        7.4.2 軟測量預測模型的預測精度
    7.5 本章小結(jié)
8 轉(zhuǎn)爐鋼渣粉-水泥復合固化劑協(xié)同固化Ni²⁺、Pb²⁺離子的效果研究
    8.1 概論
    8.2 研究方法
        8.2.1 重金屬污染土壤的樣品采集與測定
        8.2.2 轉(zhuǎn)爐鋼渣粉-水泥復合固化劑的制備
        8.2.3 轉(zhuǎn)爐鋼渣粉-水泥復合固化劑固化Ni²⁺、Pb²⁺離子的效果測試
    8.3 單因素影響試驗
        8.3.1 粉膠比對污染土壤中Ni²⁺、Pb²⁺離子固化效果的影響
        8.3.2 摻加量對污染土壤中Ni²⁺、Pb²⁺離子固化效果的影響
        8.3.3 液固比對污染土壤中Ni²⁺、Pb²⁺離子固化效果的影響
        8.3.4 固化時間對污染土壤中Ni²⁺、Pb²⁺離子固化效果的影響
    8.4 正交試驗設計與分析
        8.4.1 正交試驗方案
        8.4.2 影響復合固化劑固化效果因素的重要性分析
    8.5 固化效果生化驗證試驗
    8.6 本章小結(jié)
9 結(jié)論與展望
    9.1 結(jié)論
    9.2 本論文工作的主要創(chuàng)新點
    9.3 展望
致謝
參考文獻
附錄



本文編號：3830039